pFe Yassin Erez Zak
-
Upload
anass-anass -
Category
Documents
-
view
270 -
download
3
description
Transcript of pFe Yassin Erez Zak
UNIVERSITE HASSAN II MOHAMMEDIA-CASABLANCAFACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA
DEPARTEMENT GENIE DES PROCEDES ET ENVIRONNEMENT
Projet de fin drsquoeacutetudes
Geacutenie des Proceacutedeacutes et dEnvironnement
Speacutecialiteacute Geacutenie des Proceacutedeacutes Industriels
Reacutealiseacute par
REZZAK Yassine
Soutenu publiquement le Mercredi 20 juin 2012 devant les membres de Jury
Pr A AMINE Faculteacute des Sciences et Techniques de Mohammedia (FSTM) Preacutesident
Pr S JAMIL Faculteacute des Sciences et Techniques de Mohammedia (FSTM) Encadrant
M S OUTIFA La Compagne Sucriegravere Marocaine (COSUMAR) Encadrant
Pr A DANI Faculteacute des Sciences et Techniques de Mohammedia (FSTM) Examinateur
Anneacutee universitaire 2011 2012
Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de
deacutesucrage des boues agrave la COSUMAR
Yassine REZZAK (2012) Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues agrave la COSUMAR
Universiteacute Hassan II Mohammedia-Casablanca
Faculteacute des Sciences et Techniques de Mohammedia
RESUME
Pour garder sa dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa production Ce qui
neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutees et une bonne optimisation de sa
consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration possegravede une
humiditeacute eacuteleveacutee Ainsi la consommation de lrsquoeau dans cette station est importante
Le preacutesent travail nous a permis drsquoune part de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en proposant des
recommandations permettant cette finaliteacute Et drsquoautre part il a permis de reacuteduire la consommation de
lrsquoeau en geacuteneacuterant un gain mensuel de 152037 DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
ABSTRACT
To maintain its dominance the COSUMAR engages in the continuous improvement of its production by
the control of various technical operations and a good optimization of energy raw material and water
consumption
At the station of sludge desugaring the cake discharged after filtration has a high humidity Also the
consumption of water in this station is important
The present study allows us firstly to reduce the humidity of cake by offering recommendations for this
purpose secondly to reduce water consumption and generate a monthly gain of 152037 DH with a
payback on investment of 5 months
ملخص
و ذلك عن طریق ضبط و تحسین الوسائل إلى تطویر إنتاجھاتسعى كوسومار باستمرارعلى ھیمنتھا على السوق الوطنیةللحفاظ
المواد األولیة و المیاهتھا من حیث الطاقةتقلیص حاجیاالتقنیة المتاحة في ھذا الصدد مع
مما الترشیح مرتفعةعملیةتعد رطوبة األتربة المتخلص منھا بعدرالسكفي محطة استنزافباإلضافة إلى اإلستھالك الكبیر للمیاه
یحتم إیجاد حلول لھاتین المشكلتین
و أیضا من موضوع البحثمن الخروج ببعض التوصیات التي ستمكن من تقلیص معدل الرطوبة باألتربةتنا ھذه الدراسةلقد مكن
أشھر من أجل استرداد مصاریف 5مدة ودرھم 152037یقدر ب مع تحصیل ربح شھريبالمحطة المیاه المستھلكةیةكمتقلیص
اإلستثمار
A la meacutemoire des ecirctres les plus chers agrave mon cœur
A ceux qui mont appris agrave croire et agrave ne jamais perdre lespoir
A qui seront toujours lagrave pour maider et fecircter ma gloire
A tous les gens que je noublierai jamais
A ma megravere mon pegravere ma sœur et mes fregraveres
A toute ma famille
Je deacutedie ce travail
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
Mohammedia et la COSUMAR
Mes sincegraveres remerciements vont agrave
lrsquooccasion de reacutealiser mon projet de fin drsquoeacutetude
Que M Saiumld JAMIL mon encadrant peacutedagogique
Techniques de Mohammedia
preacutecieux conseils et le savoir qursquoil m
Lrsquoencadrement industriel
exprimer ma profonde gratitude pour lrsquointeacuterecirct soutenu qursquo
travail
Mes sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
Enfin je tiens agrave exprimer ma
professeurs qui mont assureacute cette formation tout le long de ce parcours
REMERCIEMENTS
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
COSUMAR
Mes sincegraveres remerciements vont agrave la direction de la COSUMAR
projet de fin drsquoeacutetude au sein de cette socieacuteteacute
JAMIL mon encadrant peacutedagogique de la faculteacute des Sciences et
trouve ici lrsquoexpression de toute ma reconnaissance
preacutecieux conseils et le savoir qursquoil ma transmis
industriel a eacuteteacute assureacute par M Soufiane OUTIFA
profonde gratitude pour lrsquointeacuterecirct soutenu qursquoil a porteacute agrave lrsquoavancement de ce
sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
agrave exprimer ma profonde gratitude et reconnaissa
ont assureacute cette formation tout le long de ce parcours
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
COSUMAR de mavoir donneacute
de la faculteacute des Sciences et
ici lrsquoexpression de toute ma reconnaissance pour ses
oufiane OUTIFA Je tiens agrave lui
eacute agrave lrsquoavancement de ce
sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de la COSUMAR et
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
profonde gratitude et reconnaissance agrave tous les
INTRODUCTION GENERALE
PRESENTATION DE LA COSUMAR
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION
DESUCRAGE DES BOUES
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
12 Affinage
13 Epuration
131 Fonte du sucre affineacute
132 Carbonatation
133 Filtration meacutecanique
134 Deacutecoloration
14 Evaporation
15 Cristallisation
16 Bas produits
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
172 Lingots et morceaux
173 Sucre granuleacute
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
22 Filtres-presse automatiques
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
242 Deacutesucrage
243 Compactage preacuteliminaire
244 Compactage intermeacutediaire
245 Lavage des tourteaux
246 Compactage final
SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE
RESENTATION DE LA COSUMAR
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION DE LA STATION DE
Proceacutedeacute de fabrication du sucre
1 Reacuteception et stockage du sucre brut
Fonte du sucre affineacute
33 Filtration meacutecanique
72 Lingots et morceaux
2 La station de deacutesucrage des boues
presse automatiques
station de deacutesucrage des boues
Deacuteroulement technologique de la filtration
1 Remplissage et filtration
3 Compactage preacuteliminaire
4 Compactage intermeacutediaire
5 Lavage des tourteaux
6 Compactage final
1
5
6
DE LA STATION DE
9
9
10
11
11
11
13
13
14
14
15
15
15
16
16
17
17
17
18
19
19
20
20
20
20
20
247 Seacutechage des tourteaux
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
25 Nettoyage des toiles de filtration
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
2 Recommandations
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
34 Calcul eacuteconomique
341 Gain mensuel
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
7 Seacutechage des tourteaux
8 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
9 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
10 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
Nettoyage des toiles de filtration
Seacutechage drsquoair comprimeacute
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
2
21
21
21
21
21
23
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
25
25
26
33
35
35
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux 36
37
es toiles 37
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues 37
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration 41
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse 42
43
46
46
47
49
51
52
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Figure 2 Scheacutema descriptif du
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 5 Pont laveur
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Figure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyage
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent lesbuses colmateacutes
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Figure 15 Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtresDIASTAR
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau denettoyage
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pourdiffeacuterentsmateacuteriaux
LISTE DES FIGURES
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Scheacutema descriptif du filtre-presse
Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Barriegravere photoeacutelectrique
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Etat des filtres de leau de nettoyage
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Circuit dair comprimeacute proposeacute
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
3
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009 6
18
25
26
27
28
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre 29
29
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre 29
30
30
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les 30
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage 31
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration 32
33
33
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume 36
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee 38
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres 42
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de 45
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour 48
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct din
LISTE DES TABLEAUX
Fiche technique de la COSUMAR
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
4
7
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux 32
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues 35
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues 37
45
49
5
INTRODUCTION GENERALE
Le sucre est une substance de saveur douce extraite de la canne agrave sucre Il est
majoritairement formeacute dun composeacute nommeacute saccharose Il se trouve que la betterave
sucriegravere et dautres veacutegeacutetaux permettent eacutegalement de produire des produits composeacutes
essentiellement du saccharose
Au Maroc la consommation du sucre est tregraves importante avec une moyenne
annuelle de 35 Kg par habitant et qui deacutepasse largement la moyenne mondiale qui est de
20 Kg En plus de sa production le Maroc importe 35 de ses besoins
La Compagnie Sucriegravere Marocaine de Raffinage COSUMAR est lrsquounique
producteur du sucre au Maroc depuis 2005 en produisant environ 3000 Tonnes par jour
Pour garder cette dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa
production Ce qui neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutes et
une bonne optimisation de sa consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de
lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves
filtration possegravede une humiditeacute eacuteleveacutee Ce qui peut poser des problegravemes comme leur
collage sur les toiles de filtration drsquoougrave la neacutecessiteacute de la reacuteduire Ainsi lrsquooptimisation de
la consommation de lrsquoeau dans cette station preacutesente une opportuniteacute importante vue la
consommation eacuteleveacutee de lrsquoeau agrave la COSUMAR
Le preacutesent travail a pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee
des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute et
lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Cette eacutetude est structureacutee comme suit
Une preacutesentation de la COSUMAR
Chapitre 1 sera consacreacute agrave une description du proceacutedeacute de fabrication du sucre et
une preacutesentation de la station de deacutesucrage des boues
Chapitre 2 sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude effectueacutee afin de reacuteduire lrsquohumiditeacute des
tourteaux et la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
Yassine REZZAK (2012) Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues agrave la COSUMAR
Universiteacute Hassan II Mohammedia-Casablanca
Faculteacute des Sciences et Techniques de Mohammedia
RESUME
Pour garder sa dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa production Ce qui
neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutees et une bonne optimisation de sa
consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration possegravede une
humiditeacute eacuteleveacutee Ainsi la consommation de lrsquoeau dans cette station est importante
Le preacutesent travail nous a permis drsquoune part de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en proposant des
recommandations permettant cette finaliteacute Et drsquoautre part il a permis de reacuteduire la consommation de
lrsquoeau en geacuteneacuterant un gain mensuel de 152037 DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
ABSTRACT
To maintain its dominance the COSUMAR engages in the continuous improvement of its production by
the control of various technical operations and a good optimization of energy raw material and water
consumption
At the station of sludge desugaring the cake discharged after filtration has a high humidity Also the
consumption of water in this station is important
The present study allows us firstly to reduce the humidity of cake by offering recommendations for this
purpose secondly to reduce water consumption and generate a monthly gain of 152037 DH with a
payback on investment of 5 months
ملخص
و ذلك عن طریق ضبط و تحسین الوسائل إلى تطویر إنتاجھاتسعى كوسومار باستمرارعلى ھیمنتھا على السوق الوطنیةللحفاظ
المواد األولیة و المیاهتھا من حیث الطاقةتقلیص حاجیاالتقنیة المتاحة في ھذا الصدد مع
مما الترشیح مرتفعةعملیةتعد رطوبة األتربة المتخلص منھا بعدرالسكفي محطة استنزافباإلضافة إلى اإلستھالك الكبیر للمیاه
یحتم إیجاد حلول لھاتین المشكلتین
و أیضا من موضوع البحثمن الخروج ببعض التوصیات التي ستمكن من تقلیص معدل الرطوبة باألتربةتنا ھذه الدراسةلقد مكن
أشھر من أجل استرداد مصاریف 5مدة ودرھم 152037یقدر ب مع تحصیل ربح شھريبالمحطة المیاه المستھلكةیةكمتقلیص
اإلستثمار
A la meacutemoire des ecirctres les plus chers agrave mon cœur
A ceux qui mont appris agrave croire et agrave ne jamais perdre lespoir
A qui seront toujours lagrave pour maider et fecircter ma gloire
A tous les gens que je noublierai jamais
A ma megravere mon pegravere ma sœur et mes fregraveres
A toute ma famille
Je deacutedie ce travail
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
Mohammedia et la COSUMAR
Mes sincegraveres remerciements vont agrave
lrsquooccasion de reacutealiser mon projet de fin drsquoeacutetude
Que M Saiumld JAMIL mon encadrant peacutedagogique
Techniques de Mohammedia
preacutecieux conseils et le savoir qursquoil m
Lrsquoencadrement industriel
exprimer ma profonde gratitude pour lrsquointeacuterecirct soutenu qursquo
travail
Mes sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
Enfin je tiens agrave exprimer ma
professeurs qui mont assureacute cette formation tout le long de ce parcours
REMERCIEMENTS
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
COSUMAR
Mes sincegraveres remerciements vont agrave la direction de la COSUMAR
projet de fin drsquoeacutetude au sein de cette socieacuteteacute
JAMIL mon encadrant peacutedagogique de la faculteacute des Sciences et
trouve ici lrsquoexpression de toute ma reconnaissance
preacutecieux conseils et le savoir qursquoil ma transmis
industriel a eacuteteacute assureacute par M Soufiane OUTIFA
profonde gratitude pour lrsquointeacuterecirct soutenu qursquoil a porteacute agrave lrsquoavancement de ce
sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
agrave exprimer ma profonde gratitude et reconnaissa
ont assureacute cette formation tout le long de ce parcours
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
COSUMAR de mavoir donneacute
de la faculteacute des Sciences et
ici lrsquoexpression de toute ma reconnaissance pour ses
oufiane OUTIFA Je tiens agrave lui
eacute agrave lrsquoavancement de ce
sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de la COSUMAR et
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
profonde gratitude et reconnaissance agrave tous les
INTRODUCTION GENERALE
PRESENTATION DE LA COSUMAR
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION
DESUCRAGE DES BOUES
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
12 Affinage
13 Epuration
131 Fonte du sucre affineacute
132 Carbonatation
133 Filtration meacutecanique
134 Deacutecoloration
14 Evaporation
15 Cristallisation
16 Bas produits
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
172 Lingots et morceaux
173 Sucre granuleacute
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
22 Filtres-presse automatiques
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
242 Deacutesucrage
243 Compactage preacuteliminaire
244 Compactage intermeacutediaire
245 Lavage des tourteaux
246 Compactage final
SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE
RESENTATION DE LA COSUMAR
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION DE LA STATION DE
Proceacutedeacute de fabrication du sucre
1 Reacuteception et stockage du sucre brut
Fonte du sucre affineacute
33 Filtration meacutecanique
72 Lingots et morceaux
2 La station de deacutesucrage des boues
presse automatiques
station de deacutesucrage des boues
Deacuteroulement technologique de la filtration
1 Remplissage et filtration
3 Compactage preacuteliminaire
4 Compactage intermeacutediaire
5 Lavage des tourteaux
6 Compactage final
1
5
6
DE LA STATION DE
9
9
10
11
11
11
13
13
14
14
15
15
15
16
16
17
17
17
18
19
19
20
20
20
20
20
247 Seacutechage des tourteaux
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
25 Nettoyage des toiles de filtration
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
2 Recommandations
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
34 Calcul eacuteconomique
341 Gain mensuel
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
7 Seacutechage des tourteaux
8 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
9 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
10 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
Nettoyage des toiles de filtration
Seacutechage drsquoair comprimeacute
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
2
21
21
21
21
21
23
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
25
25
26
33
35
35
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux 36
37
es toiles 37
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues 37
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration 41
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse 42
43
46
46
47
49
51
52
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Figure 2 Scheacutema descriptif du
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 5 Pont laveur
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Figure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyage
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent lesbuses colmateacutes
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Figure 15 Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtresDIASTAR
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau denettoyage
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pourdiffeacuterentsmateacuteriaux
LISTE DES FIGURES
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Scheacutema descriptif du filtre-presse
Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Barriegravere photoeacutelectrique
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Etat des filtres de leau de nettoyage
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Circuit dair comprimeacute proposeacute
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
3
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009 6
18
25
26
27
28
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre 29
29
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre 29
30
30
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les 30
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage 31
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration 32
33
33
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume 36
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee 38
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres 42
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de 45
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour 48
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct din
LISTE DES TABLEAUX
Fiche technique de la COSUMAR
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
4
7
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux 32
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues 35
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues 37
45
49
5
INTRODUCTION GENERALE
Le sucre est une substance de saveur douce extraite de la canne agrave sucre Il est
majoritairement formeacute dun composeacute nommeacute saccharose Il se trouve que la betterave
sucriegravere et dautres veacutegeacutetaux permettent eacutegalement de produire des produits composeacutes
essentiellement du saccharose
Au Maroc la consommation du sucre est tregraves importante avec une moyenne
annuelle de 35 Kg par habitant et qui deacutepasse largement la moyenne mondiale qui est de
20 Kg En plus de sa production le Maroc importe 35 de ses besoins
La Compagnie Sucriegravere Marocaine de Raffinage COSUMAR est lrsquounique
producteur du sucre au Maroc depuis 2005 en produisant environ 3000 Tonnes par jour
Pour garder cette dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa
production Ce qui neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutes et
une bonne optimisation de sa consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de
lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves
filtration possegravede une humiditeacute eacuteleveacutee Ce qui peut poser des problegravemes comme leur
collage sur les toiles de filtration drsquoougrave la neacutecessiteacute de la reacuteduire Ainsi lrsquooptimisation de
la consommation de lrsquoeau dans cette station preacutesente une opportuniteacute importante vue la
consommation eacuteleveacutee de lrsquoeau agrave la COSUMAR
Le preacutesent travail a pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee
des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute et
lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Cette eacutetude est structureacutee comme suit
Une preacutesentation de la COSUMAR
Chapitre 1 sera consacreacute agrave une description du proceacutedeacute de fabrication du sucre et
une preacutesentation de la station de deacutesucrage des boues
Chapitre 2 sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude effectueacutee afin de reacuteduire lrsquohumiditeacute des
tourteaux et la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
A la meacutemoire des ecirctres les plus chers agrave mon cœur
A ceux qui mont appris agrave croire et agrave ne jamais perdre lespoir
A qui seront toujours lagrave pour maider et fecircter ma gloire
A tous les gens que je noublierai jamais
A ma megravere mon pegravere ma sœur et mes fregraveres
A toute ma famille
Je deacutedie ce travail
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
Mohammedia et la COSUMAR
Mes sincegraveres remerciements vont agrave
lrsquooccasion de reacutealiser mon projet de fin drsquoeacutetude
Que M Saiumld JAMIL mon encadrant peacutedagogique
Techniques de Mohammedia
preacutecieux conseils et le savoir qursquoil m
Lrsquoencadrement industriel
exprimer ma profonde gratitude pour lrsquointeacuterecirct soutenu qursquo
travail
Mes sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
Enfin je tiens agrave exprimer ma
professeurs qui mont assureacute cette formation tout le long de ce parcours
REMERCIEMENTS
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
COSUMAR
Mes sincegraveres remerciements vont agrave la direction de la COSUMAR
projet de fin drsquoeacutetude au sein de cette socieacuteteacute
JAMIL mon encadrant peacutedagogique de la faculteacute des Sciences et
trouve ici lrsquoexpression de toute ma reconnaissance
preacutecieux conseils et le savoir qursquoil ma transmis
industriel a eacuteteacute assureacute par M Soufiane OUTIFA
profonde gratitude pour lrsquointeacuterecirct soutenu qursquoil a porteacute agrave lrsquoavancement de ce
sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
agrave exprimer ma profonde gratitude et reconnaissa
ont assureacute cette formation tout le long de ce parcours
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
COSUMAR de mavoir donneacute
de la faculteacute des Sciences et
ici lrsquoexpression de toute ma reconnaissance pour ses
oufiane OUTIFA Je tiens agrave lui
eacute agrave lrsquoavancement de ce
sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de la COSUMAR et
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
profonde gratitude et reconnaissance agrave tous les
INTRODUCTION GENERALE
PRESENTATION DE LA COSUMAR
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION
DESUCRAGE DES BOUES
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
12 Affinage
13 Epuration
131 Fonte du sucre affineacute
132 Carbonatation
133 Filtration meacutecanique
134 Deacutecoloration
14 Evaporation
15 Cristallisation
16 Bas produits
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
172 Lingots et morceaux
173 Sucre granuleacute
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
22 Filtres-presse automatiques
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
242 Deacutesucrage
243 Compactage preacuteliminaire
244 Compactage intermeacutediaire
245 Lavage des tourteaux
246 Compactage final
SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE
RESENTATION DE LA COSUMAR
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION DE LA STATION DE
Proceacutedeacute de fabrication du sucre
1 Reacuteception et stockage du sucre brut
Fonte du sucre affineacute
33 Filtration meacutecanique
72 Lingots et morceaux
2 La station de deacutesucrage des boues
presse automatiques
station de deacutesucrage des boues
Deacuteroulement technologique de la filtration
1 Remplissage et filtration
3 Compactage preacuteliminaire
4 Compactage intermeacutediaire
5 Lavage des tourteaux
6 Compactage final
1
5
6
DE LA STATION DE
9
9
10
11
11
11
13
13
14
14
15
15
15
16
16
17
17
17
18
19
19
20
20
20
20
20
247 Seacutechage des tourteaux
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
25 Nettoyage des toiles de filtration
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
2 Recommandations
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
34 Calcul eacuteconomique
341 Gain mensuel
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
7 Seacutechage des tourteaux
8 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
9 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
10 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
Nettoyage des toiles de filtration
Seacutechage drsquoair comprimeacute
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
2
21
21
21
21
21
23
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
25
25
26
33
35
35
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux 36
37
es toiles 37
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues 37
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration 41
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse 42
43
46
46
47
49
51
52
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Figure 2 Scheacutema descriptif du
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 5 Pont laveur
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Figure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyage
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent lesbuses colmateacutes
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Figure 15 Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtresDIASTAR
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau denettoyage
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pourdiffeacuterentsmateacuteriaux
LISTE DES FIGURES
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Scheacutema descriptif du filtre-presse
Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Barriegravere photoeacutelectrique
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Etat des filtres de leau de nettoyage
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Circuit dair comprimeacute proposeacute
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
3
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009 6
18
25
26
27
28
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre 29
29
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre 29
30
30
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les 30
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage 31
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration 32
33
33
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume 36
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee 38
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres 42
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de 45
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour 48
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct din
LISTE DES TABLEAUX
Fiche technique de la COSUMAR
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
4
7
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux 32
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues 35
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues 37
45
49
5
INTRODUCTION GENERALE
Le sucre est une substance de saveur douce extraite de la canne agrave sucre Il est
majoritairement formeacute dun composeacute nommeacute saccharose Il se trouve que la betterave
sucriegravere et dautres veacutegeacutetaux permettent eacutegalement de produire des produits composeacutes
essentiellement du saccharose
Au Maroc la consommation du sucre est tregraves importante avec une moyenne
annuelle de 35 Kg par habitant et qui deacutepasse largement la moyenne mondiale qui est de
20 Kg En plus de sa production le Maroc importe 35 de ses besoins
La Compagnie Sucriegravere Marocaine de Raffinage COSUMAR est lrsquounique
producteur du sucre au Maroc depuis 2005 en produisant environ 3000 Tonnes par jour
Pour garder cette dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa
production Ce qui neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutes et
une bonne optimisation de sa consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de
lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves
filtration possegravede une humiditeacute eacuteleveacutee Ce qui peut poser des problegravemes comme leur
collage sur les toiles de filtration drsquoougrave la neacutecessiteacute de la reacuteduire Ainsi lrsquooptimisation de
la consommation de lrsquoeau dans cette station preacutesente une opportuniteacute importante vue la
consommation eacuteleveacutee de lrsquoeau agrave la COSUMAR
Le preacutesent travail a pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee
des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute et
lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Cette eacutetude est structureacutee comme suit
Une preacutesentation de la COSUMAR
Chapitre 1 sera consacreacute agrave une description du proceacutedeacute de fabrication du sucre et
une preacutesentation de la station de deacutesucrage des boues
Chapitre 2 sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude effectueacutee afin de reacuteduire lrsquohumiditeacute des
tourteaux et la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
Mohammedia et la COSUMAR
Mes sincegraveres remerciements vont agrave
lrsquooccasion de reacutealiser mon projet de fin drsquoeacutetude
Que M Saiumld JAMIL mon encadrant peacutedagogique
Techniques de Mohammedia
preacutecieux conseils et le savoir qursquoil m
Lrsquoencadrement industriel
exprimer ma profonde gratitude pour lrsquointeacuterecirct soutenu qursquo
travail
Mes sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
Enfin je tiens agrave exprimer ma
professeurs qui mont assureacute cette formation tout le long de ce parcours
REMERCIEMENTS
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
COSUMAR
Mes sincegraveres remerciements vont agrave la direction de la COSUMAR
projet de fin drsquoeacutetude au sein de cette socieacuteteacute
JAMIL mon encadrant peacutedagogique de la faculteacute des Sciences et
trouve ici lrsquoexpression de toute ma reconnaissance
preacutecieux conseils et le savoir qursquoil ma transmis
industriel a eacuteteacute assureacute par M Soufiane OUTIFA
profonde gratitude pour lrsquointeacuterecirct soutenu qursquoil a porteacute agrave lrsquoavancement de ce
sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
agrave exprimer ma profonde gratitude et reconnaissa
ont assureacute cette formation tout le long de ce parcours
Ce Travail est reacutealiseacute en collaboration avec la Faculteacute des Sciences et Techniques de
COSUMAR de mavoir donneacute
de la faculteacute des Sciences et
ici lrsquoexpression de toute ma reconnaissance pour ses
oufiane OUTIFA Je tiens agrave lui
eacute agrave lrsquoavancement de ce
sincegraveres remerciements vont agrave tous les cadres et Techniciens de la COSUMAR et
agrave toutes les personnes ayant participeacutees de pregraves ou de loin agrave la reacutealisation de ce travail
profonde gratitude et reconnaissance agrave tous les
INTRODUCTION GENERALE
PRESENTATION DE LA COSUMAR
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION
DESUCRAGE DES BOUES
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
12 Affinage
13 Epuration
131 Fonte du sucre affineacute
132 Carbonatation
133 Filtration meacutecanique
134 Deacutecoloration
14 Evaporation
15 Cristallisation
16 Bas produits
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
172 Lingots et morceaux
173 Sucre granuleacute
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
22 Filtres-presse automatiques
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
242 Deacutesucrage
243 Compactage preacuteliminaire
244 Compactage intermeacutediaire
245 Lavage des tourteaux
246 Compactage final
SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE
RESENTATION DE LA COSUMAR
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION DE LA STATION DE
Proceacutedeacute de fabrication du sucre
1 Reacuteception et stockage du sucre brut
Fonte du sucre affineacute
33 Filtration meacutecanique
72 Lingots et morceaux
2 La station de deacutesucrage des boues
presse automatiques
station de deacutesucrage des boues
Deacuteroulement technologique de la filtration
1 Remplissage et filtration
3 Compactage preacuteliminaire
4 Compactage intermeacutediaire
5 Lavage des tourteaux
6 Compactage final
1
5
6
DE LA STATION DE
9
9
10
11
11
11
13
13
14
14
15
15
15
16
16
17
17
17
18
19
19
20
20
20
20
20
247 Seacutechage des tourteaux
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
25 Nettoyage des toiles de filtration
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
2 Recommandations
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
34 Calcul eacuteconomique
341 Gain mensuel
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
7 Seacutechage des tourteaux
8 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
9 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
10 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
Nettoyage des toiles de filtration
Seacutechage drsquoair comprimeacute
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
2
21
21
21
21
21
23
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
25
25
26
33
35
35
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux 36
37
es toiles 37
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues 37
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration 41
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse 42
43
46
46
47
49
51
52
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Figure 2 Scheacutema descriptif du
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 5 Pont laveur
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Figure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyage
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent lesbuses colmateacutes
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Figure 15 Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtresDIASTAR
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau denettoyage
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pourdiffeacuterentsmateacuteriaux
LISTE DES FIGURES
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Scheacutema descriptif du filtre-presse
Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Barriegravere photoeacutelectrique
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Etat des filtres de leau de nettoyage
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Circuit dair comprimeacute proposeacute
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
3
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009 6
18
25
26
27
28
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre 29
29
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre 29
30
30
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les 30
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage 31
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration 32
33
33
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume 36
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee 38
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres 42
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de 45
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour 48
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct din
LISTE DES TABLEAUX
Fiche technique de la COSUMAR
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
4
7
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux 32
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues 35
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues 37
45
49
5
INTRODUCTION GENERALE
Le sucre est une substance de saveur douce extraite de la canne agrave sucre Il est
majoritairement formeacute dun composeacute nommeacute saccharose Il se trouve que la betterave
sucriegravere et dautres veacutegeacutetaux permettent eacutegalement de produire des produits composeacutes
essentiellement du saccharose
Au Maroc la consommation du sucre est tregraves importante avec une moyenne
annuelle de 35 Kg par habitant et qui deacutepasse largement la moyenne mondiale qui est de
20 Kg En plus de sa production le Maroc importe 35 de ses besoins
La Compagnie Sucriegravere Marocaine de Raffinage COSUMAR est lrsquounique
producteur du sucre au Maroc depuis 2005 en produisant environ 3000 Tonnes par jour
Pour garder cette dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa
production Ce qui neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutes et
une bonne optimisation de sa consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de
lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves
filtration possegravede une humiditeacute eacuteleveacutee Ce qui peut poser des problegravemes comme leur
collage sur les toiles de filtration drsquoougrave la neacutecessiteacute de la reacuteduire Ainsi lrsquooptimisation de
la consommation de lrsquoeau dans cette station preacutesente une opportuniteacute importante vue la
consommation eacuteleveacutee de lrsquoeau agrave la COSUMAR
Le preacutesent travail a pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee
des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute et
lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Cette eacutetude est structureacutee comme suit
Une preacutesentation de la COSUMAR
Chapitre 1 sera consacreacute agrave une description du proceacutedeacute de fabrication du sucre et
une preacutesentation de la station de deacutesucrage des boues
Chapitre 2 sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude effectueacutee afin de reacuteduire lrsquohumiditeacute des
tourteaux et la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
INTRODUCTION GENERALE
PRESENTATION DE LA COSUMAR
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION
DESUCRAGE DES BOUES
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
12 Affinage
13 Epuration
131 Fonte du sucre affineacute
132 Carbonatation
133 Filtration meacutecanique
134 Deacutecoloration
14 Evaporation
15 Cristallisation
16 Bas produits
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
172 Lingots et morceaux
173 Sucre granuleacute
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
22 Filtres-presse automatiques
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
242 Deacutesucrage
243 Compactage preacuteliminaire
244 Compactage intermeacutediaire
245 Lavage des tourteaux
246 Compactage final
SOMMAIRE
INTRODUCTION GENERALE
RESENTATION DE LA COSUMAR
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE ET PRESENTATION DE LA STATION DE
Proceacutedeacute de fabrication du sucre
1 Reacuteception et stockage du sucre brut
Fonte du sucre affineacute
33 Filtration meacutecanique
72 Lingots et morceaux
2 La station de deacutesucrage des boues
presse automatiques
station de deacutesucrage des boues
Deacuteroulement technologique de la filtration
1 Remplissage et filtration
3 Compactage preacuteliminaire
4 Compactage intermeacutediaire
5 Lavage des tourteaux
6 Compactage final
1
5
6
DE LA STATION DE
9
9
10
11
11
11
13
13
14
14
15
15
15
16
16
17
17
17
18
19
19
20
20
20
20
20
247 Seacutechage des tourteaux
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
25 Nettoyage des toiles de filtration
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
2 Recommandations
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
34 Calcul eacuteconomique
341 Gain mensuel
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
7 Seacutechage des tourteaux
8 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
9 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
10 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
Nettoyage des toiles de filtration
Seacutechage drsquoair comprimeacute
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
2
21
21
21
21
21
23
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
25
25
26
33
35
35
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux 36
37
es toiles 37
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues 37
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration 41
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse 42
43
46
46
47
49
51
52
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Figure 2 Scheacutema descriptif du
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 5 Pont laveur
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Figure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyage
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent lesbuses colmateacutes
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Figure 15 Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtresDIASTAR
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau denettoyage
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pourdiffeacuterentsmateacuteriaux
LISTE DES FIGURES
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Scheacutema descriptif du filtre-presse
Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Barriegravere photoeacutelectrique
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Etat des filtres de leau de nettoyage
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Circuit dair comprimeacute proposeacute
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
3
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009 6
18
25
26
27
28
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre 29
29
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre 29
30
30
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les 30
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage 31
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration 32
33
33
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume 36
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee 38
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres 42
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de 45
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour 48
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct din
LISTE DES TABLEAUX
Fiche technique de la COSUMAR
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
4
7
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux 32
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues 35
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues 37
45
49
5
INTRODUCTION GENERALE
Le sucre est une substance de saveur douce extraite de la canne agrave sucre Il est
majoritairement formeacute dun composeacute nommeacute saccharose Il se trouve que la betterave
sucriegravere et dautres veacutegeacutetaux permettent eacutegalement de produire des produits composeacutes
essentiellement du saccharose
Au Maroc la consommation du sucre est tregraves importante avec une moyenne
annuelle de 35 Kg par habitant et qui deacutepasse largement la moyenne mondiale qui est de
20 Kg En plus de sa production le Maroc importe 35 de ses besoins
La Compagnie Sucriegravere Marocaine de Raffinage COSUMAR est lrsquounique
producteur du sucre au Maroc depuis 2005 en produisant environ 3000 Tonnes par jour
Pour garder cette dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa
production Ce qui neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutes et
une bonne optimisation de sa consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de
lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves
filtration possegravede une humiditeacute eacuteleveacutee Ce qui peut poser des problegravemes comme leur
collage sur les toiles de filtration drsquoougrave la neacutecessiteacute de la reacuteduire Ainsi lrsquooptimisation de
la consommation de lrsquoeau dans cette station preacutesente une opportuniteacute importante vue la
consommation eacuteleveacutee de lrsquoeau agrave la COSUMAR
Le preacutesent travail a pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee
des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute et
lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Cette eacutetude est structureacutee comme suit
Une preacutesentation de la COSUMAR
Chapitre 1 sera consacreacute agrave une description du proceacutedeacute de fabrication du sucre et
une preacutesentation de la station de deacutesucrage des boues
Chapitre 2 sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude effectueacutee afin de reacuteduire lrsquohumiditeacute des
tourteaux et la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
247 Seacutechage des tourteaux
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
25 Nettoyage des toiles de filtration
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
2 Recommandations
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
34 Calcul eacuteconomique
341 Gain mensuel
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
CONCLUSION
BIBLIOGRAPHIE
7 Seacutechage des tourteaux
8 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
9 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
10 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
Nettoyage des toiles de filtration
Seacutechage drsquoair comprimeacute
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
LrsquoEAU DANS LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
342 Coucirct drsquoinvestissement
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
2
21
21
21
21
21
23
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX ET DE LA CONSOMMATION DE
25
25
26
33
35
35
consommation de lrsquoeau du deacutesucrage et du lavage des tourteaux 36
37
es toiles 37
Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues 37
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration 41
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse 42
43
46
46
47
49
51
52
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Figure 2 Scheacutema descriptif du
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 5 Pont laveur
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Figure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyage
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent lesbuses colmateacutes
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Figure 15 Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtresDIASTAR
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau denettoyage
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pourdiffeacuterentsmateacuteriaux
LISTE DES FIGURES
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Scheacutema descriptif du filtre-presse
Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Barriegravere photoeacutelectrique
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Etat des filtres de leau de nettoyage
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Circuit dair comprimeacute proposeacute
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
3
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009 6
18
25
26
27
28
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre 29
29
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre 29
30
30
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les 30
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage 31
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration 32
33
33
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume 36
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee 38
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres 42
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de 45
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour 48
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct din
LISTE DES TABLEAUX
Fiche technique de la COSUMAR
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
4
7
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux 32
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues 35
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues 37
45
49
5
INTRODUCTION GENERALE
Le sucre est une substance de saveur douce extraite de la canne agrave sucre Il est
majoritairement formeacute dun composeacute nommeacute saccharose Il se trouve que la betterave
sucriegravere et dautres veacutegeacutetaux permettent eacutegalement de produire des produits composeacutes
essentiellement du saccharose
Au Maroc la consommation du sucre est tregraves importante avec une moyenne
annuelle de 35 Kg par habitant et qui deacutepasse largement la moyenne mondiale qui est de
20 Kg En plus de sa production le Maroc importe 35 de ses besoins
La Compagnie Sucriegravere Marocaine de Raffinage COSUMAR est lrsquounique
producteur du sucre au Maroc depuis 2005 en produisant environ 3000 Tonnes par jour
Pour garder cette dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa
production Ce qui neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutes et
une bonne optimisation de sa consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de
lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves
filtration possegravede une humiditeacute eacuteleveacutee Ce qui peut poser des problegravemes comme leur
collage sur les toiles de filtration drsquoougrave la neacutecessiteacute de la reacuteduire Ainsi lrsquooptimisation de
la consommation de lrsquoeau dans cette station preacutesente une opportuniteacute importante vue la
consommation eacuteleveacutee de lrsquoeau agrave la COSUMAR
Le preacutesent travail a pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee
des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute et
lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Cette eacutetude est structureacutee comme suit
Une preacutesentation de la COSUMAR
Chapitre 1 sera consacreacute agrave une description du proceacutedeacute de fabrication du sucre et
une preacutesentation de la station de deacutesucrage des boues
Chapitre 2 sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude effectueacutee afin de reacuteduire lrsquohumiditeacute des
tourteaux et la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Figure 2 Scheacutema descriptif du
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 5 Pont laveur
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Figure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyage
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent lesbuses colmateacutes
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Figure 15 Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtresDIASTAR
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau denettoyage
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pourdiffeacuterentsmateacuteriaux
LISTE DES FIGURES
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009
Scheacutema descriptif du filtre-presse
Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Barriegravere photoeacutelectrique
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
Etat des filtres de leau de deacutesucrage
Etat des filtres de leau de nettoyage
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
Scheacutemarepreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Circuit dair comprimeacute proposeacute
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volumedeau de deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
3
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute parla COSUMAR en 2009 6
18
25
26
27
28
Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre 29
29
Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre 29
30
30
Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les 30
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage 31
Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration 32
33
33
Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume 36
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee 38
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres 42
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de 45
Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour 48
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct din
LISTE DES TABLEAUX
Fiche technique de la COSUMAR
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
4
7
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux 32
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues 35
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues 37
45
49
5
INTRODUCTION GENERALE
Le sucre est une substance de saveur douce extraite de la canne agrave sucre Il est
majoritairement formeacute dun composeacute nommeacute saccharose Il se trouve que la betterave
sucriegravere et dautres veacutegeacutetaux permettent eacutegalement de produire des produits composeacutes
essentiellement du saccharose
Au Maroc la consommation du sucre est tregraves importante avec une moyenne
annuelle de 35 Kg par habitant et qui deacutepasse largement la moyenne mondiale qui est de
20 Kg En plus de sa production le Maroc importe 35 de ses besoins
La Compagnie Sucriegravere Marocaine de Raffinage COSUMAR est lrsquounique
producteur du sucre au Maroc depuis 2005 en produisant environ 3000 Tonnes par jour
Pour garder cette dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa
production Ce qui neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutes et
une bonne optimisation de sa consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de
lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves
filtration possegravede une humiditeacute eacuteleveacutee Ce qui peut poser des problegravemes comme leur
collage sur les toiles de filtration drsquoougrave la neacutecessiteacute de la reacuteduire Ainsi lrsquooptimisation de
la consommation de lrsquoeau dans cette station preacutesente une opportuniteacute importante vue la
consommation eacuteleveacutee de lrsquoeau agrave la COSUMAR
Le preacutesent travail a pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee
des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute et
lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Cette eacutetude est structureacutee comme suit
Une preacutesentation de la COSUMAR
Chapitre 1 sera consacreacute agrave une description du proceacutedeacute de fabrication du sucre et
une preacutesentation de la station de deacutesucrage des boues
Chapitre 2 sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude effectueacutee afin de reacuteduire lrsquohumiditeacute des
tourteaux et la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct din
LISTE DES TABLEAUX
Fiche technique de la COSUMAR
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
4
7
Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux 32
Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues 35
Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues 37
45
49
5
INTRODUCTION GENERALE
Le sucre est une substance de saveur douce extraite de la canne agrave sucre Il est
majoritairement formeacute dun composeacute nommeacute saccharose Il se trouve que la betterave
sucriegravere et dautres veacutegeacutetaux permettent eacutegalement de produire des produits composeacutes
essentiellement du saccharose
Au Maroc la consommation du sucre est tregraves importante avec une moyenne
annuelle de 35 Kg par habitant et qui deacutepasse largement la moyenne mondiale qui est de
20 Kg En plus de sa production le Maroc importe 35 de ses besoins
La Compagnie Sucriegravere Marocaine de Raffinage COSUMAR est lrsquounique
producteur du sucre au Maroc depuis 2005 en produisant environ 3000 Tonnes par jour
Pour garder cette dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa
production Ce qui neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutes et
une bonne optimisation de sa consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de
lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves
filtration possegravede une humiditeacute eacuteleveacutee Ce qui peut poser des problegravemes comme leur
collage sur les toiles de filtration drsquoougrave la neacutecessiteacute de la reacuteduire Ainsi lrsquooptimisation de
la consommation de lrsquoeau dans cette station preacutesente une opportuniteacute importante vue la
consommation eacuteleveacutee de lrsquoeau agrave la COSUMAR
Le preacutesent travail a pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee
des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute et
lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Cette eacutetude est structureacutee comme suit
Une preacutesentation de la COSUMAR
Chapitre 1 sera consacreacute agrave une description du proceacutedeacute de fabrication du sucre et
une preacutesentation de la station de deacutesucrage des boues
Chapitre 2 sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude effectueacutee afin de reacuteduire lrsquohumiditeacute des
tourteaux et la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
5
INTRODUCTION GENERALE
Le sucre est une substance de saveur douce extraite de la canne agrave sucre Il est
majoritairement formeacute dun composeacute nommeacute saccharose Il se trouve que la betterave
sucriegravere et dautres veacutegeacutetaux permettent eacutegalement de produire des produits composeacutes
essentiellement du saccharose
Au Maroc la consommation du sucre est tregraves importante avec une moyenne
annuelle de 35 Kg par habitant et qui deacutepasse largement la moyenne mondiale qui est de
20 Kg En plus de sa production le Maroc importe 35 de ses besoins
La Compagnie Sucriegravere Marocaine de Raffinage COSUMAR est lrsquounique
producteur du sucre au Maroc depuis 2005 en produisant environ 3000 Tonnes par jour
Pour garder cette dominance la COSUMAR srsquoengage dans lrsquoameacutelioration continue de sa
production Ce qui neacutecessite le controcircle des diffeacuterentes opeacuterations techniques effectueacutes et
une bonne optimisation de sa consommation drsquoeacutenergie de la matiegravere premiegravere et de
lrsquoeau
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues les tourteaux deacutechargeacutes apregraves
filtration possegravede une humiditeacute eacuteleveacutee Ce qui peut poser des problegravemes comme leur
collage sur les toiles de filtration drsquoougrave la neacutecessiteacute de la reacuteduire Ainsi lrsquooptimisation de
la consommation de lrsquoeau dans cette station preacutesente une opportuniteacute importante vue la
consommation eacuteleveacutee de lrsquoeau agrave la COSUMAR
Le preacutesent travail a pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee
des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute et
lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Cette eacutetude est structureacutee comme suit
Une preacutesentation de la COSUMAR
Chapitre 1 sera consacreacute agrave une description du proceacutedeacute de fabrication du sucre et
une preacutesentation de la station de deacutesucrage des boues
Chapitre 2 sera consacreacute agrave lrsquoeacutetude effectueacutee afin de reacuteduire lrsquohumiditeacute des
tourteaux et la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
PRESENTATION DE LA COSUMAR
La COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres
sucre
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
Le sucre raffineacute de la COSUMAR est
Pains de sucres de 2
Sucre en lingots et morceaux en boite
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Figure 1 Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par
14
33
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier
lacquisition de SUTA SUCRAFOR SUNABEL et SURAC en 2005
La raffinerie fonde son meacutetier sur 3 principales activiteacutes
Lrsquoextraction du sucre agrave partir des plantes sucriegraveres canne et betterave agrave
Le raffinage du sucre brut importeacute
Le conditionnement sous diffeacuterentes varieacuteteacutes
La production annuelle est de
1119000 tonnes de sucre
200000 tonnes de meacutelasse
190000 tonnes de pulpe
sucre raffineacute de la COSUMAR est preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
sucres de 2 Kg en cartons de 20 et 24 kg
Sucre en lingots et morceaux en boites de 1 kg ou en fardeaux de 5
Sucres granuleacute en sachets de 1 agrave 2 kg ou en sacs de 50 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
Reacutepartition de la production du sucre raffineacute par la COSUMAR en 2009
53
Pains
Morceaux et lingots
Granuleacutes
6
PRESENTATION DE LA COSUMAR
COSUMAR est un groupe marocain filiale de la Socieacuteteacute nationale
dinvestissement speacutecialiseacute dans lextraction le raffinage et le conditionnement du sucre
sous diffeacuterentes formes Il est devenu lunique opeacuterateur sucrier marocain apregraves
canne et betterave agrave
preacutesenteacute sous diverses formes pour la vente
s de 1 kg ou en fardeaux de 5 kg
La figure 1 preacutesente la reacutepartition de la production de COSUMAR en 2009
COSUMAR en 2009
Morceaux et lingots
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
7
La COSUMAR commercialise aussi les bas produits citeacutes ci-dessous
La meacutelasse utiliseacutee comme substrat pour la fabrication de levures
Les pellets (ou pulpe deacuteshydrateacutee) largement utiliseacutes comme matiegravere
premiegravere pour lrsquoalimentation animale et du beacutetail en particulier
La COSUMAR commercialise ses produits sous la marque PANTHERE Ainsi la
distribution de ses produits agrave lrsquointeacuterieur du pays se fait agrave travers un reacuteseau commercial
constitueacute drsquoagences dans les principales villes (Rabat Casablanca Fegraves Agadir et Safi)
Le tableau 1 preacutesente la fiche technique de la COSUMAR
Tableau 1 Fiche technique de la COSUMAR
Forme juridique Socieacuteteacute anonyme
Date de creacuteation 1929
Capitale4188600000 DH dont 1300000000DH desubvention
Capaciteacute deproduction
Plus de 3000 tonnes de sucre raffineacute par jour
Effectif 2400 personnes dont 105 cadres
Adresse8 Rue EL Mouatamid Ibnou Abbad BP 3098 AinSebaa 20300 Casablanca
Teacuteleacutephone 05 22 40 13 63
Fax 05 22 24 10 71
Site web wwwcosumarcoma
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
9
CHAPITRE 1
PROCEDE DE FABRICATION DU SUCRE
ET PRESENTATION DE LA STATION DE
DESUCRAGE DES BOUES
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre contient les diffeacuterentes opeacuterations permettant
drsquoobtenir un sucre raffineacute le plus pur possible et une meacutelasse contenant le maximum
drsquoimpureteacutes venant du sucre brut et le minimum de sucre Ceci dans les conditions les
plus eacuteconomiques possibles
Ces opeacuterations permettent
De retirer les impureteacutes exteacuterieures au cristal crsquoest lrsquoaffinage
De retirer les impureteacutes inteacuterieures au cristal de sucre brut apregraves la fonte du
cristal de sucre affineacute crsquoest la clarification
De retirer les colorants de la fonte par passage drsquoun absorbant
De recristalliser le saccharose pour obtenir un cristal pur agrave partir de la solution
purifieacutee par les opeacuterations preacuteceacutedentes
Dans la suite de ce chapitre nous preacutesentons
Le proceacutedeacute de fabrication du sucre
La station de deacutesucrage des boues
1 Proceacutedeacute de fabrication du sucre
11 Reacuteception et stockage du sucre brut
Le sucre brut constitue la matiegravere premiegravere de la raffinerie il est stockeacute dans des
grands magasins silos dont la capaciteacute est de 75000 tonnes
Le sucre est transfeacutereacute vers la station daffinage gracircce agrave des bandes transporteuses
en passant par deux servo-balances un aimant pour eacuteliminer les meacutetaux ferreux et un
tamis pour isoler les grosses impureteacutes
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
10
12 Affinage
Lrsquoaffinage sert agrave deacutebarrasser les cristaux de sucre brut de la pellicule seacutecheacutee de
meacutelasse ou drsquoeacutegout impur qui les entourent (impureteacutes externe)
Le sucre brut issu du silo de stockage passe par un aimant et un tamis vibreur
installeacutes afin drsquoextraire respectivement les deacutebris meacutetalliques et les grosses particules
(morceaux de sucre solide)
Deux eacutetapes sont neacutecessaires pour la reacutealisation de cette opeacuteration
Empattage
Turbinage
Empattage
Le sucre brut est transporteacute successivement par des bandes et tamiseacute pour retenir
les grosses particules Dans un malaxeur muni drsquoune double enveloppe le sucre se
meacutelange avec laquo lrsquoeacutegout riche drsquoempattage raquo pour eacuteliminer les impureteacutes externes de la
moleacutecule Nous obtenons un magma appeleacute laquo masse cuite drsquoempattage raquo
Remarque
A ce niveau la tempeacuterature est un facteur tregraves important elle permet de reacuteduire
la viscositeacute permettant ainsi drsquoacceacuteleacuterer la diffusion des non sucres et facilitant le
pompage de la masse cuite vers lrsquoeacutetape suivante
Pour empecirccher lrsquoinversion de saccharose en glucose le pH doit ecirctre maintenu
entre 8 et 85 par lrsquoajout du lait de chaux (chaux + eau) Ainsi la tempeacuterature ne doit pas
ecirctre trop eacuteleveacutee
Turbinage
Le turbinage consiste agrave seacuteparer lrsquoeacutegout des cristaux afin drsquoobtenir du sucre qui va
ecirctre fondu par la suite Les turbines utiliseacutees agrave la COSUMAR sont des centrifugeuses
essoreuses discontinues BMA de marque allemande Elles sont au nombre de 6 de charge
maximale 1500 kg chacune La turbine est constitueacutee de plusieurs sous-ensemble et
eacuteleacutements dont un organe moteur situeacute agrave la partie supeacuterieure commandant un arbre
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
11
vertical qui porte un panier Ce panier est conccedilu pour recevoir la masse cuite
drsquoempattage
Le cycle se caracteacuterise par une succession drsquoopeacuteration permettant une seacuteparation
phase liquide (eacutegout) de la phase solide (sucre affineacute) Le cycle de turbinage comprend 5
eacutetapes
Le chargement de la masse cuite drsquoempattage agrave une vitesse de 240 trmin
Lrsquoacceacuteleacuteration avec clairccedilage par lrsquoeau sucreacutee chaude
Lrsquoessorage agrave une vitesse de 1000 trmin
Le deacutechargement de sucre essoreacute agrave une vitesse de 160 trmin
Le lavage des paniers
13 Epuration
Lrsquoeacutepuration est le fait drsquoeacuteliminer les impureteacutes incluses dans le systegraveme cristallin
de sucre affineacute en ajoutant certains produits agrave la fonte pour rassembler les impureteacutes et
faciliter la filtration
131 Fonte du sucre affineacute
Nous proceacutedons agrave la dissolution du sucre affineacute afin de deacutefaire le systegraveme
cristallin et pouvoir attaquer ses impureteacutes
Cette opeacuteration seffectue dans des fondoirs ou le sucre est meacutelangeacute avec les eaux
sucreacutees sous-satureacutees qui ne contiennent pas de sels mineacuteraux solubles (qui risquent
daugmenter la concentration de la fonte en cendres)
Remarque
Le deacutebit des eaux sucreacutees est reacutegleacute de faccedilon agrave atteindre un Brix voulu
Le sirop de la fonte obtenu est appeleacute Commune non carbonateacutee
132 Carbonatation
Crsquoest le proceacutedeacute de preacutecipitation du carbonate de calcium dans la fonte sous une
forme geacutelatineuse il permet de seacuteparer les gommes les reacutesines et quelques cendres
assurant ainsi une deacutecoloration partielle du sirop qui peut arriver jusqursquoagrave 60 et
donnant agrave la fin un sirop qursquoon appelle commune carbonateacutee
La fonte commune est chauffeacutee puis pompeacutee dans des cuves appeleacutees
laquo chaudiegraveres agrave carbonater raquo qui sont au nombre de trois Avant drsquoentrer dans la
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
12
chaudiegravere la fonte commune est meacutelangeacutee au lait de chaux appeleacute aussi chaux eacuteteinte
obtenue par la reacuteaction suivante
ܥ + ଶܪ rarr ܥ ଶ(ܪ)
Le meacutelange obtenu est appeleacute laquo commune carbonateacutee raquo Cette dernier entre dans
la chaudiegravere dans laquelle est injecteacute du gaz carbonique obtenu par traitement des
fumeacutees de chaudiegravere de la centrale thermique Le barbotage du sirop permet la
formation drsquoun preacutecipiteacute (carbonate de calcium) qui va adsorber une grande proportion
des impureteacutes du sirop suivant les reacuteactions
ଶܥ + ଶܪ rarr ଷܥଶܪ
ܥ ଶ(ܪ) + ଷܥଶܪ rarr ଷܥܥ + ଶܪ2
La carbonatation agrave donc pour objectif la formation drsquoun preacutecipiteacute de carbonate de
calcium qui a un double rocircle drsquoune part il adsorbe les matiegraveres colorantes et preacutecipite
les sels mineacuteraux et drsquoautre part il joue le rocircle drsquoadjuvant de filtration
Remarque
Le bon deacuteroulement de la carbonatation deacutepend de plusieurs paramegravetres il est
fonction de la qualiteacute de sirop agrave lrsquoentreacutee et agrave la sortie (la coloration pH et le taux de
cendres) Ces paramegravetres sont
La concentration en lait de chaux plus elle augmente plus le taux de deacutecoloration
augmente cependant il reste limiteacute par le volume du gaz
Le volume de gaz
La tempeacuterature au cours du travail la tempeacuterature est optimiseacutee de faccedilon agrave ne
pas convertir le saccharose dans le cas drsquoune tempeacuterature eacuteleveacutee ou bien ralentir
la reacuteaction dans le cas contraire Elle est donc comprise entre 60degC et 65degC ce qui
reacuteduit aussi la formation de sels de chaux solubles agrave ces tempeacuteratures
Le pH agrave la sortie de la derniegravere chaudiegravere le pH doit ecirctre compris entre 85 et 95
car un pH plus eacuteleveacute rend le carbonate de calcium pulveacuterulent
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
13
133 Filtration meacutecanique
La filtration permet leacutelimination des preacutecipiteacutes formeacutes contenus dans le sirop
carbonateacute
Apregraves la carbonatation le sirop doit passer par la filtration meacutecanique sur des
toiles syntheacutetiques filtrantes (8 filtres DIASTAR de capaciteacute de 30 m3 chacun
commandeacutes par lautomatisme) chacun enveloppeacute dune toile qui laisse passer le
sirop seulement alors que le carbonate de calcium saccumule autour de la toile en
formant un gacircteau dune certaine eacutepaisseur qui facilite davantage la filtration on
obtient donc un sirop limpide envoyeacute vers le bac de la commune filtreacutee puis vers les
colonnes de deacutecoloration
Une fois le gacircteau eacutepaissi on fait un deacutebacirctissage selon les eacutetapes suivantes
Vidange sirop
Remplissage eaux boueuses
Soufflage et vidange sirop
Remplissage sirop
La boue issue de cette opeacuteration est meacutelangeacutee agrave une eau adoucie puis filtreacutee et
deacutesucreacutee dans des filtres presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues Lrsquoeau
sucreacutee reacutecupeacutereacutee sera utiliseacutee dans les diffeacuterentes eacutetapes de la production
134 Deacutecoloration
Cette opeacuteration permet lrsquoeacutelimination des fines particules drsquoimpureteacutes telles que les
cendres et les sels mineacuteraux qui nrsquoeacutetaient pas preacutecipiteacutees lors de la carbonatation et qui
pourront maculer la blancheur du sucre Elle consiste en lrsquoadsorption des particules sur
les reacutesines eacutechangeuses drsquoions
Avant drsquoatteindre les colonnes de reacutesine la commune filtreacutee passe tout drsquoabord
par des filtres dits de protection avec des mails de 50 microm de diamegravetre pour empecirccher le
passage des particules en suspension qui pourraient encombrer la reacutesine et reacuteduire ainsi
sa dureacutee de vie qui est de lrsquoordre de 4 ans
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
14
Pendant la phase de deacutecoloration la reacutesine se charge en matiegraveres colorantes et en
anions divers elle se sature au cours du temps
Il est neacutecessaire drsquoextraire les impureteacutes ainsi retenues pour cela on fait une
reacutegeacuteneacuteration agrave contre courant il existe deux types de reacutegeacuteneacuteration
Reacutegeacuteneacuteration basique par un meacutelange de la (saumure laquo NaCl + NaOH raquo) elle se
fait apregraves chaque cycle
Reacutegeacuteneacuteration acide agrave lrsquoaide de lrsquoacide chlorhydrique (HCl) elle se fait apregraves dix
cycle puis on fait un rinccedilage suivi drsquoune reacutegeacuteneacuteration basique pour eacuteliminer des
impureteacutes organiques retenues sur la reacutesine et pour neutraliser le pH
14 Evaporation
A ce niveau la raffinade est precircte agrave ecirctre cristalliseacutee mais il est inteacuteressant de la
reacutechauffer et de lrsquoeacutevaporer afin drsquoaugmenter son Brix de 65 agrave 74 Cette opeacuteration se fait
dans des chaudiegraveres appeleacutees CEFT (Corps Evaporateur agrave Flux Tombant)
Ces derniegraveres sont alimenteacutees par la vapeur parvenue du bouilleur Crsquoest un
appareil producteur de la vapeur il est alimenteacute par la vapeur drsquoeacutechappement issue des
turboalternateurs ou de la vapeur agrave haute pression directement apregraves une deacutetente (de 41
bars agrave 15 bars) et de lrsquoeau parvenue de la bacircche chaufferie (un collecteur des condensas)
Les fluides vapeur-eau passent agrave contre courant agrave travers un faisceau tubulaire situeacute en
bas du bouilleur Ainsi vaporiseacutee la raffinade est envoyeacutee agrave la station de cristallisation
15 Cristallisation
La cristallisation a pour but la formation de maximum des cristaux agrave partir de la
raffinade concentreacutee dans des appareils agrave cuire appeleacutes cuites Ces cuites possegravedent un
systegraveme de chauffage sous forme dun faisceau tubulaire placeacute en bas de lrsquoappareil
Lrsquoalimentation des cuites en sirop se fait donc par le bas de faccedilon agrave couvrir le faisceau
La quantiteacute de sirop introduite de cette maniegravere sappelle le laquo pied de cuite raquo
Le cuiseur procegravede ensuite agrave la concentration de ce pied de cuite tout en ajoutant
le sirop La concentration du sirop est alors augmenteacutee jusqursquoagrave un Brix de 81 arrivant
ainsi agrave lrsquoeacutetape de laquo grainage raquo Celle-ci se fait en introduisant une quantiteacute de sucre
finement broyeacute meacutelangeacute agrave de lrsquoalcool qui va servir comme germes pour amorcer la
formation des premiers cristaux
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
15
Enfin on fait le malaxage crsquoest agrave dire que la masse cuite est couleacutee vers un
malaxeur horizontal qui va lrsquoagiter un certains temps et cela afin de compleacuteter la
formation des cristaux ici le Brix est eacutegale agrave 834 Le produit de cristallisation est
appeleacute masse cuite ougrave on a les cristaux et eacutegout megravere
16 Bas produits
Le travail des bas produits est lrsquoun des plus importantes opeacuterations de lrsquoindustrie
du raffinage crsquoest la derniegravere phase dans laquelle on reacutecupegravere le maximum du sucre
retenu dans les impureteacutes
Le sucre est retireacute par cristallisation successive du sirop jusqursquoagrave lrsquoobtention drsquoun
produit incristallisable crsquoest la Meacutelasse
17 Produits finis
171 Pains turbineacutes
Lrsquousine assure une production du pain de sucre par turbinage la seacuteparation des
cristaux de leur eau megravere se fait par des turbines Lrsquoeau megravere est appeleacutee ici sirop 1
La masse cuite des appareils agrave cuire est envoyeacutee aux deux stations de soutirage
apregraves 1h30min de cuisson Chaque station comporte deux doseurs agrave 6 alveacuteoles Le
doseur remplit 6 formes de pains coniques meacutetalliques de capaciteacute 22 litres Les wagons
contenant 60 formes avancent sous les doseurs automatiquement
Les wagons chargeacutes de formes remplies de masse cuite se dirigent vers les emplis
Ce sont 2 enceintes ougrave sont stockeacutees les formes de pains pour permettre lrsquoeacutepuisement de
lrsquoeacutegout megravere La masse cuite se modifie dans lrsquoempli chaud partiellement et sa
tempeacuterature baisse de 100 agrave 70degC Puis elle passe dans lrsquoempli froid et se refroidit agrave une
tempeacuterature de 42 agrave 45degC Le temps de seacutejour dans les emplis est de 6 h
Les formes sont mises dans les alveacuteoles des turbines Chaque turbine possegravede 150
alveacuteoles ayant la forme des pains Lrsquoessorage du pain se fait par les turbines tournant agrave
600 trmin On seacutepare lrsquoeacutegout megravere ou sirop 1 servant agrave la fabrication des lingots et
morceaux Le cycle de la turbine dure 6 min
A la station de locircchage on deacutemoule manuellement le pain de sa forme Les
formes vides sont remises sur le wagon pour ecirctre laveacutees
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
16
A lrsquoaide des scies automatiques tournant agrave une vitesse de 300 trmin on enlegraveve
une partie de la base des pains de sucres Les pains scieacutes de mecircme poids (entre 2030 et
2035 g) sont achemineacutes vers lrsquoeacutetuve
Pour sa bonne conservation on eacutelimine lrsquoeau contenue dans le pain par un
courant drsquoair chaud La dureacutee de seacutechage est de 16 h
Les pains sont emballeacutes avec du papier violet Ils sont ensuite eacutetiqueteacutes misent en
carton pour la commercialisation Le poids des cartons est controcircleacute avant leur expeacutedition
172 Lingots et morceaux
Le sucre lingots et morceaux a former agrave partir du sirop 1 obtenu pendant le
turbinage il est reacutecupeacutereacute dans des bacs de stockage pour ecirctre pompeacute vers la cuite lingots
automatique et vers les cuites manuelles en cas de besoin
La masse cuite ainsi formeacutee est couleacutee agrave un Brix de 906 et une pureteacute de 979 agrave
90degC dans un malaxeur drsquoune capaciteacute de 300 hl Apregraves eacutepuisement de lrsquoeau megravere la
masse cuite est distribueacutee par un ragot dans quatre turbines compact de capaciteacute de 600
Kg chacune le clairccedilage se fait avec de lrsquoeau froide afin drsquoeacuteviter la dissolution du
saccharose Le sucre ainsi turbineacute retient une humiditeacute de 15 agrave 2 pour faciliter le
moulage qui se fait dans des moules sous forme de gros morceaux et petits morceaux
puis envoyeacutes vers un seacutecheur apregraves deacutemoulage Enfin le sucre lingots et morceaux sont
empaqueteacutes dans des boites drsquoun Kg puis dans des fardeaux de 5 Kg
173 Sucre granuleacute
Le granuleacute est obtenu agrave partir du sirop 1 dans un appareil agrave cuire automatique La
masse cuite est couleacutee agrave 92 de Brix et 955 de pureteacute puis verseacutee dans deux turbines de
capaciteacute 1500 Kg chacune Lrsquoeacutegout seacutepareacute de la masse cuite lors du turbinage nommeacute
sirop 2 est envoyeacute vers les cuites des bas produits et le sucre produit est dirigeacute agrave travers
des bandes vers un seacutecheur ensuite vers des tamis Le sucre granuleacute tamiseacute et ensacheacute
apregraves dans des sacs de 50 Kg et les sacs en polyeacutethylegravene de 2 Kg
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
17
2 La station de deacutesucrage des boues
21 Filtration
Le but drsquoune opeacuteration de filtration est la seacuteparation drsquoune phase continue
(liquide ou gazeuse) et drsquoune phase disperseacutee (solide ou liquide) initialement meacutelangeacutees
Suivant les cas on cherche agrave reacutecupeacuterer
Soit la phase continue deacutebarrasseacutee au maximum de la phase disperseacutee (filtration
de lrsquoair ou de lrsquoeau drsquoune huile motrice ou drsquoun liquide alimentaire etc)
Soit la phase disperseacutee (reacutecupeacuteration drsquoun preacutecipiteacute cristallin des poussiegraveres ou
du meacutetal preacutecieux etc)
Soit lrsquoune et lrsquoautre phase si leur inteacuterecirct eacuteconomique le justifie
Pour seacuteparer les deux constituants On amegravene la suspension au-dessus drsquoun
support (grille toile membrane etc) sur lequel les particules vont se deacuteposer sous la
forme drsquoun gacircteau ou tourteau drsquoeacutepaisseur croissante Le filtrat sera plus ou moins pur
suivant les dimensions des particules la texture du support et le temps
La filtration sur support est eacutegalement appeleacutee filtration en surface sur
membrane ou agrave gacircteau (cake filtration)
On lrsquoutilise en geacuteneacuteral pour la filtration de suspensions assez fortement chargeacutees
en matiegraveres solides
22 Filtres-presse automatiques
Les filtres-presse ont connu un regain drsquoactiviteacute dans leurs applications comme
extracteurs en particulier dans les traitements des eaux reacutesiduaires
Les tregraves grandes quantiteacutes de boues agrave retenir et la freacutequence de deacutebacirctissage ont
conduit agrave rechercher leur automatisation inteacutegrale
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
18
La figure 2 repreacutesente un scheacutema descriptif du filtre-presse automatique
Figure 2 Scheacutema descriptif du filtre-presse
Divers systegravemes de deacutebacirctissage automatique existent composeacutes geacuteneacuteralement de
crochets entraicircneacutes par une chaicircne sans fin et permettant de deacutegager et deacutebacirctir les cadres
un agrave un
Les cadres sont eacutequipeacutes de membranes de compression dans lesquelles on insuffle
de lrsquoair sous pression juste avant le deacutebacirctissage pour parfaire la deacuteshydratation du
gacircteau Des membranes semblables peuvent eacutequiper les filtres-presse classiques agrave
plateaux chambreacutes
23 Description de la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues a pour but lrsquoeacutelimination de la boue contenue
dans lrsquoeau boueuse sous forme des tourteaux afin de reacutecupeacuterer une eau sucreacutee qui est
recycleacutee et meacutelangeacutee en amont avec le sucre brut au niveau de lrsquoeacutetape du lrsquoaffinage La
station contient deux filtres-presse qui fonctionnent en alternance en marche discontinue
Lrsquoeau boueuse est stockeacutee dans un bac de 35 m3 qui alimente les deux filtres
presse agrave lrsquoaide drsquoune pompe centrifuge Le filtrat est reacutecupeacutereacute dans un bac de 25 m3 alors
que les tourteaux sont deacutechargeacutes dans un terrain au-dessous des filtres presses afin de
les charger et les transporter par des camions Lrsquoeau de lavage et de nettoyage est stockeacutee
dans un bac de 25 m3 et pompeacutee agrave travers des filtres avant son utilisation au niveau des
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
19
filtres-presse La station offre de lrsquoair comprimeacute agrave lrsquoaide de deux compresseurs qui
alimente un reacuteservoir drsquoair comprimeacute de 10 m3 en passant par des seacutecheurs frigorifiques
Le filtre-presse fonctionne en discontinu en tant que filtre-presse agrave membranes
Un cycle de filtration comporte les eacutetapes suivantes
Remplissage
Filtration
Deacutesucrage
Compactage preacuteliminaire
Compactage intermeacutediaire
Lavage des tourteaux
Compactage final
Seacutechage des tourteaux
Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Mise agrave lrsquoatmosphegravere du filtre
Deacutebacirctissage du filtre
24 Deacuteroulement technologique de la filtration
241 Remplissage et filtration
A partir de la vitesse de base la pompe agrave eau boueuse monte en rotation par une
rampe drsquointeacutegration (temps reacuteglable) agrave un reacutegime seacutelectionneacute Une reacutegulation du deacutebit
est utiliseacutee pour lrsquoalimentation de lrsquoeau boueuse avec une consigne saisissable en m3h
la reacutegulation du deacutebit srsquoarrecircte quand la pression de filtration a atteint la valeur
seacutelectionneacutee (pression de fin de filtration)
Pendant la filtration lrsquoeau boueuse entrent dans le filtre-presse Apregraves avoir
atteint la quantiteacute de boues reacuteglable les filtrats commence agrave srsquoeacutevacuer vers le bac agrave
filtrats
Lors de la filtration une quantiteacute minimum de matiegravere segraveches doit ecirctre pompeacutee
dans le PKF afin drsquoeacuteviter un endommagement des membranes Si pendant la filtration la
quantiteacute de boues fixeacutee nrsquoest pas atteinte les membranes ne seront pas gonfleacutees lors du
cycle lrsquoalarme deacuteclencheacutee et la filtration est termineacutee
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
20
242 Deacutesucrage
Lrsquoeau boueuse reacutesiduelle dans le canal en fin de filtration sont rinceacutees agrave lrsquoeau qui
rentre dans le filtre-presse Lrsquoeau se trouvant ainsi dans le PKF est chasseacutee vers le bac agrave
filtrats par les sorties filtrats
243 Compactage preacuteliminaire
Les membranes sont gonfleacutees agrave lrsquoair comprimeacute agrave une pression auparavant
seacutelectionneacutee (25 bar) Cette pression est maintenue durant un temps reacuteglable Les filtrats
extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
244 Compactage intermeacutediaire
Apregraves eacutecoulement du temps de compactage preacuteliminaire seacutelectionneacute la pression
de gonflage des membranes augmente agrave 45 bars Cette pression est maintenue durant un
temps reacuteglable Les filtrats extraits des tourteaux srsquoeacutecoulent vers le bac agrave filtrats
245 Lavage des tourteaux
Une quantiteacute drsquoeau de lavage deacutetermineacutee est pompeacutee dans le PKF Dans cette
eacutetape lrsquoeau ne peut sortir du PKF qursquoen traversant tout le tourteau Le sucre encore
preacutesent dans le tourteau est ainsi extrait par lrsquoeau Les filtrats de lavage du tourteau sont
conduits vers le bac agrave filtrats
La pression de lrsquoeau et son deacutebit sont reacuteglables par la vitesse de rotation de la
pompe Le temps de lavage du tourteau est controcircleacute Ce temps de controcircle est reacuteglable et
deacuteclenche une alarme si la quantiteacute drsquoeau de lavage fixeacutee nrsquoa pas traverseacute le tourteau
dans le laps de temps imposeacute
246 Compactage final
Durant cette eacutetape la pression de gonflage des membranes augmente agrave 65 bars
Les filtrats extraits des tourteaux sous lrsquoeffet de la pression srsquoeacutecoulent vers le bac agrave
filtrats
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
21
247 Seacutechage des tourteaux
Dans cette eacutetape de lrsquoair comprimeacute rentre dans le PKF Cet air comprimeacute ne peut
sortir du PKF qursquoen traversant obligatoirement tout le tourteau A la sortie du PKF lrsquoair
comprimeacute est conduit vers un hydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
248 Purge du canal agrave lrsquoeau boueuse
Dans cette eacutetape le canal agrave lrsquoeau boueuse est nettoyeacute agrave lrsquoair comprimeacute Lrsquoair entre
dans le PKF puis en bout du canal agrave lrsquoeau boueuse sur la piegravece de queue du PKF Apregraves
avoir traverseacute le canal agrave lrsquoeau boueuse lrsquoair sort du PKF sur la piegravece de tecircte et est conduit
vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues La dureacutee du nettoyage du canal agrave lrsquoeau
boueuse est controcircleacutee
249 Seacutechage du canal agrave lrsquoeau boueuse
Une fois la dureacutee de purge du canal agrave lrsquoeau boueuse eacutecouleacutee ce canal est seacutecheacute agrave
lrsquoair qui rentre directement dans le canal agrave lrsquoeau boueuse agrave partir de la piegravece de tecircte Lrsquoair
introduit sort du PKF puis est conduit vers lrsquohydrocyclone au-dessus du bac agrave boues
2410 Mise agrave lrsquoatmosphegravere et deacutebacirctissage du filtre
En fin de cycle de filtration a lieu la deacutetente drsquoair des membranes et toutes les
sorties filtrats sont ouvertes Le PKF reste environ 10 secondes avec les vannes ouvertes
afin de reacuteduire la pression reacutesiduelle dans le PKF En fin drsquoeacutetape de mise agrave lrsquoatmosphegravere
du PKF la pression hydraulique est reacuteduite et le filtre-presse deacutebacircti Le cycle se termine
agrave la fermeture des panneaux drsquoeacutegouttures
25 Nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles de filtration peut ecirctre effectueacute par jet drsquoeau agrave haute
pression agrave lrsquoaide du dispositif de lavage automatique (pont laveur) pour eacuteliminer les
tourteaux reacutesiduels
Pour le nettoyage des toiles de filtration on regravegle le filtre-presse en mode semi-
automatique
Pour eacuteviter le colmatage des buses de pulveacuterisation par des impureteacutes contenues
dans lrsquoeau de lavage cette derniegravere est filtreacutee sur des filtres agrave cartouche (seuil de
filtration 200 microm)
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
22
En mode de marche semi-automatique on avance eacutetape par eacutetape jusqursquoagrave ce que
le filtre-presse soit ouvert avec le premier ensemble de plateaux ouvert On deacutemarre
ensuite le lavage automatique
Drsquoabord les toiles de filtration du premier ensemble (cocircteacute piegravece de queue) Sont
tout laveacutees Le dispositif de lavage se deacuteplace le long des plateaux de filtration par une
barriegravere photoeacutelectrique et dont le nombre est preacuteprogrammeacute Il revient ensuite jusqursquoen
buteacutee agrave droite (cocircteacute piegravece de tecircte) La rampe de buses descend verticalement
Lorsque le bord supeacuterieur du plateau de filtration est atteint les buses inclineacutees
pulveacuterisent lrsquoeau agrave haute pression pour eacuteliminer les deacutepocircts des tourteaux resteacutes colleacutes sur
les toiles de filtration sur les deux faces de la chambre de filtration Lorsque le bord
infeacuterieur des plateaux de filtration est atteint la rampe de pulveacuterisation remonte sous
lrsquoaction du veacuterin pneumatique Le robinet drsquoeau de lavage se ferme lorsque la rampe de
pulveacuterisation atteint le bord supeacuterieur des plateaux de filtration La rampe de
pulveacuterisation revient jusqursquoen buteacutee supeacuterieure
Le pont laveur est correctement positionneacute agrave lrsquoaide de la barriegravere photoeacutelectrique
et de la poigneacutee du plateau de filtration Le lavage se reacutepegravete jusqursquoagrave ce que toutes les
chambres de filtration du premier ensemble soient nettoyeacutees Le nombre de lavages est
programmeacute dans lrsquoautomatisme
Lorsque la derniegravere chambre de filtration du premier ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte
Apregraves le nettoyage des toiles de filtration du premier ensemble on ouvre le
deuxiegraveme ensemble en mode de marche semi-automatique puis on redeacutemarre le pont
laveur
Les toiles de filtration du deuxiegraveme ensemble (cocircteacute piegravece de tecircte) sont ensuite
laveacutees selon la mecircme proceacutedure que pour le premier ensemble
Lorsque que la derniegravere chambre de filtration du deuxiegraveme ensemble est laveacutee le
dispositif automatique de lavage revient en position de deacutepart au niveau de la piegravece de
tecircte On arrecircte la pompe agrave haute pression et on ferme la vanne manuelle de la conduite
de lrsquoeau
Apregraves le lavage on controcircle le montage correct de tous les joints sur les plateaux
de filtration car ils risquent drsquoavoir eacuteteacute emporteacutes sous lrsquoeffet du jet agrave haute pression
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
23
Apregraves commutation sur laquo mode de marche automatique raquo le filtre-presse est agrave
nouveau precirct au deacutemarrage
26 Seacutechage drsquoair comprimeacute
Le seacutechage dair comprimeacute est une opeacuteration technique qui est utiliseacute pour
reacuteduire le taux dhumiditeacute relative de lair comprimeacute et eacuteviter les problegravemes lieacutes agrave leau
condenseacutee ou agrave la corrosion dans un reacuteseau dair comprimeacute Les seacutecheurs dair ambiant
sont geacuteneacuteralement appeleacutes deacuteshumidificateurs
Lair atmospheacuterique ambiant contient toujours une certaine quantiteacute deau
variable en fonction de sa tempeacuterature et de sa pression Cette teneur en eau est
geacuteneacuteralement de lordre de quelques grammes deau par kilogramme (ou m3) dair Dans
un compresseur lair ambiant subit une augmentation de sa tempeacuterature et une
reacuteduction de son volume lamenant agrave la saturation De ce fait tout refroidissement
provoque de la condensation Les seacutecheurs dair sont utiliseacutes pour abaisser le taux
dhumiditeacute de lair comprimeacute et eacuteviter ce pheacutenomegravene
Nous avons preacutesenteacute les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de fabrication du sucre en
deacutetaillant lrsquoopeacuteration de deacutesucrage des boues Cette opeacuteration consomme une quantiteacute
importante de lrsquoeau et geacutenegravere des tourteaux dont lrsquohumiditeacute est eacuteleveacutee Le chapitre 2 sera
consacreacute pour une eacutetude permettant la reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux et de la
consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
25
CHAPITRE 2
REDUCTION DE LrsquoHUMIDITE DES TOURTEAUX
ET DE LA CONSOMMATION DE LrsquoEAU DANS
LA STATION DE DESUCRAGE DES BOUES
Dans le preacutesent chapitre nous preacutesentons
Les travaux effectueacutes pour deacuteterminer les causes de lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des
tourteaux produits dans la station de deacutesucrage des boues
Les recommandations proposeacutees pour reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux
Une optimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des
boues
1 Reacuteduction de lrsquohumiditeacute des tourteaux
11 Suivie de lrsquohumiditeacute des tourteaux
En analysant les diffeacuterents eacutechantillons des tourteaux deacutechargeacutes apregraves filtration
dans la station de deacutesucrage des boues La figure 3 repreacutesente les reacutesultats obtenus
Figure 3 Repreacutesentation graphique des reacutesultats danalyse des tourteaux
Nous remarquons que lrsquohumiditeacute des tourteaux est eacuteleveacutee par rapport agrave la valeur
recommandeacutee qui est de 30 Chose qui indique la preacutesence drsquoun problegraveme lors du
seacutechage des tourteaux
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
Hu
mid
iteacute
Echantillon
Humiditeacute des tourteaux
Humiditeacute recommendeacutee
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
26
Le mauvais rendement de seacutechage des tourteaux peut ecirctre causeacute par une
mauvaise qualiteacute de lrsquoair de seacutechage le colmatage des toiles ou leur deacutechirure ce qui
perturbe lrsquoopeacuteration de seacutechage ou bien encore suite agrave une erreur de manipulation
Pour deacuteterminer les causes de ce problegraveme nous allons veacuterifier les points
suivants
La matiegravere
La meacutethode de travail
Le mateacuteriel
Le milieu du fonctionnement
La main drsquoœuvre
La veacuterification de ces points sera faite par la meacutethode drsquoIshikawa
12 Application de la meacutethode drsquoIshikawa
Nous effectuons une analyse de la meacutethode drsquoIshikawa pour deacuteterminer les
sources du problegraveme deacutetecteacute La figure 4 repreacutesente les diffeacuterentes causes qui peuvent
augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Figure 4 Causes pouvant augmenter lrsquohumiditeacute des tourteaux
Nous allons analyser alors chaque cause pour pouvoir deacutetecter la source du
problegraveme en question
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
27
Matiegravere
Le seacutechage des tourteaux srsquoeffectue gracircce agrave lrsquoair comprimeacute qui doit ecirctre bien seacutecheacute
et ne contient pas de la vapeur drsquoeau En veacuterifiant le circuit de lrsquoair de seacutechage nous
avons remarqueacute le dysfonctionnement du seacutecheur drsquoair comprimeacute Par conseacutequence
lrsquoair et apregraves sa compression possegravede toujours une humiditeacute eacuteleveacutee et par la suite lrsquoair
ne peut pas reacuteduire parfaitement lrsquohumiditeacute des tourteaux dans les filtres-presse
Meacutethode
- Le mode opeacuteratoire
Le mode opeacuteratoire se deacuteroule drsquoune maniegravere automatique et lrsquoopeacuterateur
nrsquointervient qursquoau deacutemarrage ou lrsquoarrecirct des filtres-presse ou bien lors drsquoun deacutefaut
survenant pendant le fonctionnement du filtre-presse Ce qui neacutecessite une bonne
connaissance technique des diffeacuterentes eacutetapes effectueacutees lors du fonctionnement des
filtres-presse pour intervenir correctement et corriger le deacutefaut survenant
- Le nettoyage des toiles de filtration
Le nettoyage des toiles se fait par un pont laveur (Figure 5) apregraves la commande de
lrsquoopeacuterateur
Figure 5 Pont laveur
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
28
La figure 5 preacutesente le pont laveur effectuant le nettoyage des toiles de filtration
par injection de lrsquoeau agrave haute pression en se deacuteplaccedilant verticalement entre les plateaux
La deacutetermination de la position du pont laveur est faite par une barriegravere photoeacutelectrique
qursquoon preacutesente dans la figure 6
Figure 6 Barriegravere photoeacutelectrique
La barriegravere photoeacutelectrique qui est fixeacutee sur le pont laveur deacutetermine la position
dans laquelle le pont laveur se deacuteplace verticalement entre les toiles afin de les nettoyer
Suite agrave une erreur de positionnement de la barriegravere photoeacutelectrique le pont laveur peut
se deacuteplacer verticalement en effectuant des frottements sur les toiles et par la suite en
causer des deacutechirures Lrsquoerreur de positionnement survient dans le cas ougrave la barriegravere
photoeacutelectrique est souilleacutee
Mateacuteriel
- Les toiles de filtration
Des toiles de filtrations nrsquoont pas eacuteteacute changeacutees depuis plus de 2 ans malgreacute leur
colmatage ce qui perturbe lrsquoopeacuteration du seacutechage des tourteaux Ainsi nous avons
remarqueacute lrsquoexistence drsquoune quantiteacute de boue entre un plateau et une chambre comme le
montre la figure 7
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
29
Figure 7 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee entre le plateau et la chambre
Apregraves changement de la toile en question nous avons remarqueacute la grande
quantiteacute de boue emprisonneacutee (figure 8) ainsi que des troues qui ont permet le passage
de la boue entre le plateau et la chambre comme le montre la figure 9
Figure 8 Photo repreacutesentatif de la boue emprisonneacutee
Figure 9 Les troues permettant le passage de la boue entre le plateau et la chambre
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
30
- Les filtres de lrsquoeau
Les filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage sont eacutelimineacutes et ne
fonctionnent plus Et par conseacutequence lrsquoeau utiliseacutee peut contenir des substances qui
favorisent le colmatage des toiles et des buses du pont laveur Les figures 10 et 11
repreacutesentent lrsquoeacutetat de ces filtres
- Pont laveur
La figure 12 preacutesente une photo du pont laveur avec des buses colmateacutees
Figure 12 Pont laveur effectuant le nettoyage des toiles Les cercles rouges repreacutesentent les buses
colmateacutes
Nous remarquons lrsquoexistence des buses colmateacutees qui empecircchent la sortie de
lrsquoeau Chose qui peut causer la non efficaciteacute du nettoyage et par la suite le risque de
colmatage des toiles
Figure 11 Etat des filtres de leau de nettoyageFigure 10 Etat des filtres de leau de deacutesucrageet de lavage
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
Milieu
- La tempeacuterature
La tempeacuterature de fonctionnement des fi
tempeacuterature convenable agrave la filtration
- La poussiegravere
La preacutesence de la poussiegravere
terrain des tourteaux qui se trouve au
comme celui preacutesenteacute dans la figure 13
filtration
Figure 13 Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Main drsquoœuvre
- Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
Dans le cas ougrave les tourteaux
restent colleacutes sur les toiles de filtration
tourteaux agrave se deacutecharger comme le montre la figur
le bacircton et les toiles de filtration
La tempeacuterature de fonctionnement des filtres-presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
convenable agrave la filtration
La preacutesence de la poussiegravere qui se propage dans la salle de filtration agrave partir du
terrain des tourteaux qui se trouve au-dessous des filtres-presse agrave travers des ouvertures
celui preacutesenteacute dans la figure 13 peut favoriser le colmatage des toiles
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
Deacutebacirctissage forceacute des tourteaux
s tourteaux ne se deacutecharge pas apregraves lrsquoouverture des cadres
restent colleacutes sur les toiles de filtration lrsquoopeacuterateur utilise un bacircton pour pousser le
comme le montre la figure 14 Le frottement qui se passe entre
de filtration peut causer la deacutechirure de ces derniers
31
presse est drsquoenviron 70degC Crsquoest une
dans la salle de filtration agrave partir du
agrave travers des ouvertures
colmatage des toiles de
Photo repreacutesente une ouverture agrave travers de laquelle la poussiegravere se propage
s lrsquoouverture des cadres et
bacircton pour pousser les
Le frottement qui se passe entre
la deacutechirure de ces derniers
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
32
Figure 14 Opeacuterateur libegravere les tourteaux qui restent colleacutes sur les toiles de filtration
- Deacutecision de nettoyage
Lrsquoopeacuterateur procegravede au nettoyage seulement dans le cas ougrave il remarque que les
tourteaux commencent agrave se coller sur les toiles de filtration Alors que le nettoyage doit
eacuteviter ce collage Chose qui favorise le colmatage des toiles de filtration
- Formation
La formation des opeacuterateurs est insuffisante Ce qui peut causer une erreur
drsquointervention
A partir de cette analyse nous pouvons reacutesumer les causes et les conseacutequences
geacuteneacuterant lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux dans le tableau 2
Tableau 2 Reacutesumeacute des causes et conseacutequences geacuteneacuterant lhumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux
Causes Conseacutequences Effet
Dysfonctionnement du seacutecheur Humiditeacute eacuteleveacutee de lrsquoair de seacutechage
Humiditeacuteeacuteleveacutee destourteaux
Erreur de positionnement du pont laveurDeacutechirure des toiles de filtration
Deacutechargement forceacute des tourteaux
PoussiegravereColmatage des toiles
Nettoyage des toiles insuffisant
Non changement des toiles colmateacutees Mauvais rendement de seacutechage
Dysfonctionnement des filtres de lrsquoeau delavage et de nettoyage
Colmatage des toiles et des busesdu pont laveur
Formation insuffisante des opeacuterateurs Erreur drsquointervention
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
2 Recommandations
Reacuteparation et repositionnement des seacutecheurs drsquoair
La reacuteparation des seacutecheur
comprimeacute sec et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Figure 15 Scheacutema
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre
fonctionnement
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 1 ndash Seacutecheur 1
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Compresseur 2 ndash Seacutecheur 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
positionnement repreacutesenteacute dans la figure 1
aval du reacuteservoir
Figure
repositionnement des seacutecheurs drsquoair
seacutecheurs drsquoair comprimeacute est neacutecessaire po
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 1
Scheacutema repreacutesentatif du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
le reacuteservoir avant drsquoarriver au filtre-presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 1 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 1
Seacutecheur 2 ndash Reacuteservoir ndash PKF 2
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
ent repreacutesenteacute dans la figure 16 dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
Figure 16 Circuit dair comprimeacute proposeacute
33
est neacutecessaire pour obtenir un air
et pouvoir diminuer lrsquohumiditeacute des tourteaux jusqursquoagrave 30
Nous proposons aussi de changer le positionnement des seacutecheurs drsquoair afin
drsquoaugmenter les cas de fonctionnement et minimiser les cas de dysfonctionnement
Le positionnement actuel des seacutecheurs est repreacutesenteacute dans la figure 15
if du circuit de lair comprimeacute
Avec ce positionnement (figure 15) lrsquoair passe par le compresseur le seacutecheur puis
presse et qui nous offre seulement 4 possibiliteacutes de
Alors que nous pouvons avoir 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le
dans laquelle le seacutecheur est positionneacute en
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
34
Les 8 possibiliteacutes de fonctionnement avec le montage repreacutesenteacute dans la figure 16
sont
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 1
Compresseur 1 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 2
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 1 ndash PKF 1
Compresseur 2 ndash Reacuteservoir ndash Seacutecheur 2 ndash PKF 2
En suivant le montage repreacutesenteacute dans la figure 16 nous allons minimiser les cas
de dysfonctionnement et augmenter les cas de fonctionnement quand lrsquoun des
compresseurs ou des seacutecheurs tombe en panne
Nettoyage de la barriegravere photoeacutelectrique
Le nettoyage de lrsquoœil de la barriegravere photoeacutelectrique avant chaque utilisation du
pont laveur eacutevitera lrsquoerreur de positionnement
Changement et nettoyage reacuteguliegravere des toiles de filtration
Vue lrsquoancienneteacute des toiles actuelles et leur colmatage leur changement est
neacutecessaire Chose qui a eacuteteacute reacutealiseacutee pour le filtre-presse PKF1
Aussi nous conseillons de proceacuteder au nettoyage reacuteguliegraverement afin de proteacuteger
les toiles de filtration contre le colmatage et eacuteviter le collage des tourteaux La freacutequence
de nettoyage des toiles sera mentionneacutee dans la suite de ce chapitre (voir sect 331)
Changement des filtres de lrsquoeau de deacutesucrage de lavage et de nettoyage
Afin drsquoutiliser une eau qui ne favorise pas le colmatage des buses et des toiles
nous proposons de changer les filtres
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
35
Eviter lrsquoaccegraves de la poussiegravere
Isoler la salle de filtration de toute source de poussiegravere surtout celle qui se
propage agrave partir du terrain de deacutebacirctissage des tourteaux en installant des plaques
meacutetalliques afin de fermer les ouvertures qui permettent la propagation de la poussiegravere agrave
lrsquointeacuterieure de la salle de filtration
Organiser des seacuteances de formation des opeacuterateurs
Ces formations vont permettre aux opeacuterateurs de bien connaicirctre leur travail et les
outils neacutecessaires pour ameacuteliorer le rendement non seulement du seacutechage des tourteaux
mais aussi de la station de deacutesucrage des boues
3 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau
31 Consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Le tableau 3 repreacutesente la consommation de lrsquoeau pour le deacutesucrage des
tourteaux le lavage des tourteaux et du nettoyage des toiles de filtration
Tableau 3 Consommation de leau dans la station de deacutesucrage des boues
Opeacuteration Quantiteacute drsquoeau consommeacutee (m3)
Deacutesucrage des tourteaux 3
Lavage des tourteaux 2
Nettoyage des toiles 4
Lrsquoeau consommeacutee au niveau des opeacuterations du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux srsquoajoute au filtrat produite apregraves la filtration Alors que lrsquoeau de nettoyage des
toiles est rejeteacutee et ne srsquoexploite pas apregraves son utilisation Nous allons essayer de reacuteduire
la quantiteacute drsquoeau consommeacutee lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux et trouver
une solution pour reacuteutiliser lrsquoeau consommeacutee au cours du nettoyage des toiles de
filtration
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
36
32 Reacuteduction de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage des
tourteaux
Apregraves changement des toiles de filtrations du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de varier les volumes des eaux consommeacutees lors du deacutesucrage et du lavage des
tourteaux afin de voir lrsquoinfluence de cette variation sur le pourcentage du sucre qui reste
dans les tourteaux apregraves la fin du cycle de filtration La figure 17 repreacutesente les reacutesultats
obtenus
Figure 17 Variation du pourcentage du sucre dans les tourteaux en fonction du volume deau de
deacutesucrage et de lavage utiliseacute
Nous remarquons que le pourcentage du sucre restant dans les tourteaux
diminue en augmentant le volume drsquoeau de deacutesucrage et de lavage des tourteaux Ainsi
des quantiteacutes drsquoeau de deacutesucrage et de lavage de 28 m3 et de 18 m3 successivement
donnent un pourcentage de sucre dans les tourteaux de 01 Ce qui preacutesente un
pourcentage acceptable
Sachant que pour le mecircme pourcentage du sucre restant dans les tourteaux la
consommation de lrsquoeau avant le changement des toiles du PKF1 eacutetaient de 3 m3 pour le
deacutesucrage des tourteaux et 2 m3 pour le lavage Nous pouvons calculer la quantiteacute de
lrsquoeau reacuteduite par cycle de filtration
Alors nous avons eacuteconomiseacute un volume total de 04 m3 drsquoeau par cycle de
filtration
00
10
20
30
40
50
60
70
39 4 41 42 43 44 45 46 47
du
sucre
dans
les
tourt
eaux
Volume totale de leau utiliseacute lors du deacutesucrage et du lavage
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
37
33 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
331 Nombre des cycles de filtration possibles avant de nettoyer les toiles
Apregraves changement des toiles de filtration du filtre-presse PKF1 nous avons
essayeacute de deacuteterminer le nombre des cycles de filtrations possibles avant de proceacuteder au
nettoyage des toiles Pour cela nous avons effectueacute diffeacuterents essais dans lesquels nous
avons deacutetermineacute le cycle agrave partir duquel le collage des tourteaux sur les toiles de
filtration commence
Le tableau 4 preacutesente les reacutesultats des essais effectueacutes
Tableau 4 Les reacutesultats de lessai effectueacute sur le commencement du collage des boues
Essai Nombre de cycle agrave partir duquel le collage commence
1 13egraveme
2 14egraveme
3 14egraveme
4 13egraveme
5 15egraveme
Ces reacutesultats montrent qursquoau moins agrave partir du 13egraveme cycle le collage des
tourteaux sur les toiles commence
Nous constatons qursquoun nettoyage apregraves 12 cycles de filtration eacutevitera le collage et
proteacutegera les toiles contre le colmatage
332 Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par la station de deacutesucrage des boues
La station de deacutesucrage des boues reccediloit de lrsquoeau boueuse agrave partir de la station de
carbonatation qui contient 8 filtres DIASTAR dont le rocircle est de faire une seacuteparation
entre le sirop du sucre et la boue (Carbonate de calcium) 7 filtres fonctionnent alors
qursquoun se trouve en phase de preacuteparation Ce dernier fonctionne quand lrsquoun des autres
filtres termine son cycle de fonctionnement Chaque filtre DIASTAR passe un cycle de
fonctionnement de 140 min et passe en phase de preacuteparation qui dure 20 min Crsquoest le
temps qui passe entre deux deacutechargements successifs de lrsquoeau boueuse comme le montre
la figure 18
La boue formeacutee au niveau du filtre DIASTAR est eacutevacueacutee agrave lrsquoaide drsquoenviron 27 m3
de lrsquoeau boueuse de concentration 200 gl en carbonate de calcium stockeacutee dans un
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
reacuteservoir de 30 m3 Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
DIASTAR et qui neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver
gl Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse par rapport au
boueuse dilueacutee est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Figure 18 Les entreacutees et les sorties du reacuteservo
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
ሺܥeacute௦௩
Avec
M Masse de la boue formeacutee
ைయߩ La masse volumique de
eacute௦௩ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
ʹ ͲͲ Ǥଵ
௦௧௧ܥ Concentration de lrsquoeau boueuse
ʹ Ͷʹ Ǥଵ
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
neacutecessite une dilution par lrsquoeau pour arriver agrave une concentration de 200
eau boueuse par rapport au reacuteservoir de stockage
est envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues La figure
es entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons c
volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
௦௩ כ ሻ ܯ ൌ ௦௧௧ܥ lowast ቆ +ܯ
ைయߩቇ
e dans le filtre DIASTAR
La masse volumique de ଷܥܥ eacutegale ʹ ͲͲܭǤ ଷ
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage
Concentration de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR
38
Ce qui produit une eau boueuse de 242 gl agrave la sortie du filtre
agrave une concentration de 200
reacuteservoir de stockage qui reccediloit lrsquoeau
La figure 18 repreacutesente
ir stockant lrsquoeau boueuse dilueacutee
En effectuant un bilan de matiegravere sur le filtre DIASTAR nous pouvons calculer le
(1)
Concentration de lrsquoeau boueuse dans le reacuteservoir de stockage eacutegale agrave
sortie du filtre DIASTAR eacutegale agrave
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
39
Volume de lrsquoeau boueuse de 200 ଵ utiliseacutee pour eacuteliminer la boue formeacutee dans le
filtre DIASTAR eacutegale agrave 27 m3
La masse de la boue formeacutee dans le filtre DIASTAR est donneacutee par
ܯ =൫ܥ௦௧௧ minus eacute௦௩൯ܥ
൬1 minus௦௧௧ܥைయߩ
൰
=
Le volume de lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR est donneacutee par
௦௧௧ = +ܯ
ைయߩ
= ૠ
Le volume de lrsquoeau de dilution neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre
DIASTAR agrave 200 gl est
௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧ = eacute௦௩ܥ lowast ൫ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧൯ (2)
Avec
௨ ௗௗ௨௧ Volume de lrsquoeau neacutecessaire pour diluer lrsquoeau boueuse agrave 200 gl
௨ ௗௗ௨௧ =௦௧௧ܥ lowast ௦௧௧
eacute௦௩ܥ
minus ௦௧௧
= ૠૠ
Le reacuteservoir peut stocker 30 m3 de lrsquoeau boueuse Lrsquoexcegraves de lrsquoeau boueuse est
envoyeacute vers la station de deacutesucrage des boues
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
40
Avant de recevoir lrsquoeau boueuse et lrsquoeau de dilution le reacuteservoir de stockage de
lrsquoeau boueuse est rempli agrave un niveau de 10 de son volume Le volume en excegraves envoyeacute
vers la station de deacutesucrage des boues est donneacute par
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ = ቀ ௨ ௗௗ௨௧ + ௦௧௧ + (01 lowast eacute௦௩)ቁminus eacute௦௩ (3)
Avec
eacute௦௩ Volume de reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse eacutegale agrave 30 m3
௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ Volume de lrsquoeau boueuse en excegraves agrave envoyer vers la station de
deacutesucrage des boues
On obtient
egrave =
Le temps qui passe entre deux deacutechargements successifs est de 20 min Le nombre
de deacutechargement journalier de la boue par les filtres DIASTAR est donneacute par
௦ௗௗeacute ௧ =24 lowast 60
20
eacute = ૠ
Donc la quantiteacute de lrsquoeau boueuse reccedilue par la station de deacutesucrage des boues
chaque jour est de
௨ ௨௨௦௧௧eacute = ௦ௗௗeacute ௧lowast ௨ ௨௨௦ ௫egrave௦ (4)
Avec
௨ ௨௨௦௧௧eacute Quantiteacute de lrsquoeau boueuse traiteacutee par jour dans la station de
deacutesucrage des boues
eacute = ૡ
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
41
333 Quantiteacute de lrsquoeau neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de
filtration
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues la quantiteacute de lrsquoeau boueuse
traiteacutee par chaque cycle de filtration qui dure 40 min est drsquoenviron 13 m3
Nous pouvons calculer le nombre des cycles de filtration effectueacutes chaque jour au
niveau de la station de deacutesucrage
௬௦ௗ௧௧ =௨ ௨௨௦௧௧eacute
13
=
Avec
௬௦ ௗ௧௧ Nombre de cycles de filtration possibles par jour
Et sachant que nous avons conseilleacute de nettoyer les toiles une fois par 12 cycles de
filtration nous pouvons deacuteterminer combien de fois nous devons proceacuteder au nettoyage
des toiles de filtration par jour
௧௧௬ௗ௦௧௦ =௬௦ௗ௧௧
12
=
௧௧௬ௗ௦௧௦ Nombre de fois de nettoyage des toiles de filtration par jour
Au cours du nettoyage des toiles la station de deacutesucrage consomme 4 m3 de lrsquoeau
Calculons alors la quantiteacute neacutecessaire par jour pour nettoyer les toiles de filtration
௨ ௗ௧௧௬ = 4 lowast ௧௧௬ௗ௦௧௦ (5)
Avec
௨ ௗ௧௧௬ Quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire par jour
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
Nous signalons que cette
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la
334 Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
Lrsquoanalyse de lrsquoeau issue
une concentration faible de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
boueuse sortie du filtre DIASTAR
reacuteservoir en utilisant lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration
Figure 19 Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
Nous calculons la quantiteacute d
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ʹ ͲͲכ ൌ כ௦௧௧ܥ ௦௧
Avec
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ Volume de lrsquoeau
lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR
ൌ Ȁ
Nous signalons que cette quantiteacute drsquoeau et apregraves son utilisation est
nous pousse agrave chercher une moyenne pour la reacuteutiliser
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
issue du nettoyage des toiles de filtration a
de 6 gl
Pour veacuterifier la possibiliteacute de la reacuteutilisation de cette eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
oueuse sortie du filtre DIASTAR La figure 19 montre les entreacutees et les sort
eau de nettoyage des toiles de filtration pour diluer lrsquoeau
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
alculons la quantiteacute de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
diluer lrsquoeau boueuse issue du filtre DIASTAR agrave 200 gl
௦௧௧ כ௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ ௨
Volume de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles util
boueuse issue du filtre DIASTAR
42
on est rejeteacutee Ce qui
Reacuteutilisation de lrsquoeau de nettoyage dans la dilution de lrsquoeau boueuse
a montreacute qursquoelle a
eau au niveau de la station
de carbonatation nous avons fait un bilan de matiegravere sur le reacuteservoir recevant lrsquoeau
montre les entreacutees et les sorties de ce
pour diluer lrsquoeau boueuse
Les entreacutees et les sorties du reacuteservoir stockant lrsquoeau boueuse sortie des filtres DIASTAR
de nettoyage des toiles neacutecessaire pour
௧௧௬ௗ௦௧௦
de nettoyage des toiles utiliseacute pour diluer
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
43
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ܥ La concentration de lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration
= ௦௧௧ + ௨௧௧௬ௗ௦௧௦
௦௧௧ܥ = 242
௦௧௧ = 2746 ଷ
௨௧௧௬ௗ௦௧௦ =௦௧௧ lowast ൫ܥ௦௧௧ minus 200൯
200 minus ௨ܥ ௗ௧௧௬ௗ௦௧(6)
=
Le volume de lrsquoeau de nettoyage produit chaque jour est de 12 m3 Calculons
combien de fois nous pouvons utiliser cette eau par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ =௨ ௗ௧௧௬
௨௧௧௬ௗ௦௧௦(7)
Avec
௨௧௦௧ ௗprime௨ ௗ௧௧௬ Nombre de fois drsquoutilisation de lrsquoeau issue de nettoyage
des toiles par jour
prime =
Nous constatons que nous pouvons utiliser lrsquoeau issue du nettoyage des toiles de
filtration deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse sortie du filtre DIASTAR dans la
station de carbonatation
335 Reacutecupeacuteration de lrsquoeau issue de nettoyage des toiles de filtration
Lrsquoopeacuteration de nettoyage des toiles des filtres-presse se fait au niveau de la station
de deacutesucrage des boues Alors que lrsquoutilisation de cette eau pour la dilution de lrsquoeau
boueuse sera faite au niveau de la station de carbonatation
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
44
3351 Dimensionnement du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage destoiles
Apregraves chaque nettoyage des filtres-presse nous reacutecupeacuterons 4 m3 de lrsquoeau de
nettoyage Pour chaque utilisation de cette eau pour diluer lrsquoeau boueuse nous
consommons 594 m3 asymp 6 m3 Donc nous devons attendre deux opeacuterations de nettoyage
des filtres-presse avant drsquoutiliser cette eau au niveau de la dilution de lrsquoeau boueuse Par
conseacutequence le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau boueuse doit contenir 8 m3 de volume
crsquoest le volume utile de ce reacuteservoir
Le mateacuteriau choisi pour dimensionner le reacuteservoir est lrsquoacier vue sa force et sa
longeacuteviteacute
Le volume total du reacuteservoir [1] est deacutefini par lrsquoeacutequation suivante
eacute௦௩ = ௨௧ +1
4 ௨௧ (8)
Avec
௨௧ Le volume utile du reacuteservoir eacutegale agrave 8 m3
Le frac14 du volume utile ajouteacute repreacutesente le volume de seacutecuriteacute du reacuteservoir
eacute =
La relation entre la hauteur et le diamegravetre du reacuteservoir [2] est deacutefinie par la
relation suivante
ܪ = 25 lowast ܦ
Avec
ܪ La hauteur du reacuteservoir
ܦ Le diamegravetre du reacuteservoir
Le volume du reacuteservoir est deacutefini par
eacute௦௩ =ߨ lowast ଶܦ
4lowast ܪ (9)
Alors = ૠ
=
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
Nous preacutesentons dans le tableau
dimensionneacute
Tableau 5 Caracteacuteristiques du reacuteservoir dimensionneacute
Mateacuteriau
Volume
Hauteur
Diamegravetre
3352 Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Les filtres-presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
carbonatation est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
qui existe au-dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter l
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Figure 20 Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
Nous preacutesentons dans le tableau 5 ci-dessous les caracteacuteristiques du reacuteservoir
tiques du reacuteservoir dimensionneacute
Acier
10 m3
43 m
172 m
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
dessus du reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
de carbonatation va nous permettre de transporter lrsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage Le scheacutema repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
45
s caracteacuteristiques du reacuteservoir
Transport de lrsquoeau de nettoyage vers le reacuteservoir de lrsquoeau boueuse
presse au niveau de la station de deacutesucrage des boues se trouvent agrave une
hauteur drsquoenviron 13 m et le bac de stockage de lrsquoeau boueuse dans la station de
est drsquoune hauteur drsquoenviron 7 m par rapport au sol Le reacuteservoir de
reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration est drsquoune hauteur de 43 m
Nous avons remarqueacute lrsquoexistence drsquoun emplacement qui convient au reacuteservoir de
de nettoyage dans le premier eacutetage de la station de carbonatation et
Lrsquoinstallation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage dans la station
rsquoeau de nettoyage agrave partir de la
station de deacutesucrage des boues par graviteacute vue la diffeacuterence de la hauteur entre le niveau
de sortie de lrsquoeau de nettoyage et le niveau sur lequel sera installeacute le reacuteservoir de
repreacutesenteacute dans la figure 20 explique la
localisation choisie pour le reacuteservoir de reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage
Scheacutema explicatif de la localisation du reacuteservoir de reacutecupeacuteration de leau de nettoyage
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
46
Pour transporter lrsquoeau de nettoyage reacutecupeacutereacutee nous aurons besoin drsquoune conduite
en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de 78 m
Apregraves deux opeacuterations de nettoyage des toiles nous aurons un volume de 8 m3
dans le reacuteservoir Chaque opeacuteration de dilution de lrsquoeau boueuse a besoin drsquoenviron 6
m3 de lrsquoeau de nettoyage Pour cela nous devons utiliser une vanne TOR agrave la sortie du
reacuteservoir qui peut srsquoouvrir et se fermer automatiquement apregraves lrsquoutilisation de la
quantiteacute de lrsquoeau de nettoyage neacutecessaire
34 Calcul eacuteconomique
Dans cette partie le calcul eacuteconomique sera fait en exploitant des donneacutees de
fournisseur pour la deacutetermination du coucirct de la conduite et de la vanne TOR Et gracircce agrave
un abaque dont le prix est preacutesenteacute en Dollars nous allons deacuteterminer le coucirct du
reacuteservoir neacutecessaire
341 Gain mensuel
Au niveau de la station de deacutesucrage des boues nous avons reacuteduit 04 m3 de
lrsquoeau consommeacutee par cycle de filtration lors du deacutesucrage et du lavage des tourteaux
Sachant que nous pouvons effectuer 35 cycles par jour nous pouvons calculer la quantiteacute
de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage reacuteduite par jour
௨ ௗௗeacute௦௨ ௩eacuteௗ௨௧ = 35 lowast 04
eacute eacute =
Lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration produite par jour est reacuteutiliseacutee dans le
processus La quantiteacute de cette eau est de 12 m3
Nous utilisons cette eau de nettoyage deux fois par jour pour diluer lrsquoeau boueuse
issue du filtre DIASTAR dans la station de carbonatation Ccedila veut dire que nous
eacuteconomisons deux fois le volume de lrsquoeau neacutecessaire pour la dilution de lrsquoeau boueuse et
qui vaut
prime௨ ௗௗ௨௧ = 2 lowast ௨ ௗௗ௨௧ (10)
Avec
prime௨ ௗௗ௨௧ Quantiteacute de lrsquoeau de dilution eacuteconomiseacutee par jour
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
47
prime =
Nous calculons la quantiteacute totale reacuteduite par jour
௧௧eacuteௗ௨௧ = ௨ ௗௗeacute௦௨௩eacuteௗ௨௧ + ݑ ݕݐݐ + prime௨ ௗௗ௨௧ (11)
eacute = ૠ
Sachant qursquoun m3 de lrsquoeau chaude coucircte 135 DH nous pouvons calculer le gain
mensuel
ܩ ݑݏ = ݐݐ ݑeacuteݎ ݐ lowast ଵݐucircܥ యௗprime௨ lowast 30 (12)
Avec
ଵݐucircܥ యௗprime௨ Coucirct drsquoun m3 de lrsquoeau utiliseacute eacutegale agrave 135 DH
ܩ ݑݏ = 3754 lowast 135 lowast 30
= ૠ
Lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau de deacutesucrage et de lavage pendant
lrsquoopeacuteration de filtration au sein de la station de deacutesucrage des boues et la reacuteutilisation de
lrsquoeau de nettoyage des toiles de filtration dans la dilution de lrsquoeau boueuse au niveau de
la station de carbonatation nous ont permet drsquoeacuteconomiser 152037 DH par mois
342 Coucirct drsquoinvestissement
Lrsquoinstallation qui va permettre la reacutecupeacuteration de lrsquoeau de nettoyage est formeacutee agrave
partir de
Un reacuteservoir en acier de 10 m3
Une conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm et drsquoune longueur de
78 m
Une vanne TOR
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
48
Pour deacuteterminer le coucirct du reacuteservoir neacutecessaire nous allons utiliser le graphique
[3] repreacutesenteacute dans la figure 21
Figure 21 Repreacutesentation graphique du prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour diffeacuterentsmateacuteriaux
Ce graphique repreacutesente le prix du reacuteservoir en fonction de son volume pour
diffeacuterents mateacuteriaux Pour notre cas le mateacuteriau utiliseacute est lrsquoacier (Carbon steel)
Le volume de notre reacuteservoir est de 10 m3 ce qui correspond agrave 26103 gallons En
utilisant le graphique de la figure 20 nous trouvons que ce volume correspond agrave un prix
de 7000 $ ce qui vaut 57563 DH
Nous constatons que le prix de notre reacuteservoir est de 57563 DH
Le coucirct drsquoun megravetre drsquoune conduite en acier drsquoun diamegravetre exteacuterieur de 104 mm est
de 116 DH Nous avons besoin drsquoune conduite drsquoune longueur de 78 m
ௗ௨௧ݐucircܥ = 78 lowast 116
Avec
ௗ௨௧ݐucircܥ Coucirct de la conduite neacutecessaire
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
49
ucirc = ૡ
Le coucirct drsquoune vanne TOR dont nous avons besoin est de 5854 DH
Le tableau 6 repreacutesente les diffeacuterents coucircts inclus dans le coucirct drsquoinvestissement
Tableau 6 Les coucircts inclus dans le coucirct dinvestissement
Objet Coucirct (DH)
Reacuteservoir 57563
Conduite 9048
Vanne TOR 5854
Total 72465
Le coucirct drsquoinvestissement est de 72465 DH
343 Le temps de retour sur lrsquoinvestissement
Nous pouvons deacuteterminer le temps de retour sur lrsquoinvestissement agrave partir de
lrsquoeacutequation suivante
௧௨௦௨௩௦௧௦௦ ௧ =ݐucircܥ prime ݒ ݏݏݐݏ ݐ
ܩ ݑݏ(13)
Avec
primeݐucircܥ ݒ ݏݏݐݏ =ݐ 72465 ܪܦ
ܩ ݑݏ = 152037 ܪܦ
Alors
௧௨௦௨prime௩௦௧௦௦ ௧ = 477 asymp 5
prime =
Apregraves une peacuteriode de 5 mois nous allons reacutecupeacuterer le montant investi Et par la
suite commencer agrave geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037 DH
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
50
Dans ce chapitre nous avons essayeacute de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux en
proposant des recommandations permettant cette finaliteacute Ainsi la reacuteduction de la
consommation de lrsquoeau reacutealiseacutee nous a permet de geacuteneacuterer un gain mensuel de 152037
DH avec un temps de retour sur lrsquoinvestissement de 5 mois
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
51
CONCLUSION GENERALE
Le preacutesent travail avait pour objectif la deacutetermination des causes de lrsquohumiditeacute
eacuteleveacutee des tourteaux en proposant des recommandations afin de reacuteduire cette humiditeacute
et lrsquooptimisation de la consommation de lrsquoeau dans la station de deacutesucrage des boues
Nous avons preacutesenteacute dans le chapitre 1 les diffeacuterentes eacutetapes du proceacutedeacute de
fabrication du sucre et la station de deacutesucrage des boues
Le chapitre 2 a montreacute drsquoune part les diffeacuterentes causes qui peuvent geacuteneacuterer
lrsquohumiditeacute eacuteleveacutee des tourteaux issus apregraves filtration dans la station de deacutesucrage des
boues Ainsi nous avons proposeacute des recommandations qui vont permettre de reacuteduire
cette humiditeacute
Drsquoautre part la reacuteduction de la consommation de lrsquoeau effectueacutee a permis
drsquoeacuteconomiser environ 152037 DH par mois Le temps de retour sur lrsquoinvestissement lieacute agrave
cette reacuteduction est drsquoenviron 5 mois
La reacutealisation des recommandations et des conseils mentionneacutes dans cette eacutetude
vont permettre non seulement de reacuteduire lrsquohumiditeacute des tourteaux et de minimiser la
consommation de lrsquoeau mais aussi drsquoameacuteliorer le rendement de la station de deacutesucrage
des boues
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008
52
BIBLIOGRAPHIE
[1] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[2] Pr Saiumld JAMIL laquo Cours des opeacuterations unitaires raquo FSTM 2010
[3] Robert H Perry Don W Green laquo A Perryrsquos Chemical Engineersrsquo Handbook raquo
Edition McGraw-Hill ISBN 0071422943 9780071422949 2008