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UNIVERSITE HASSAN II MOHAMMEDIA-CASABLANCA FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEPARTEMENT GENIE DES PROCEDES ET ENVIRONNEMENT Projet de fin d’études Génie des Procédés et d'Environnement Spécialité : Génie des Procédés Industriels Réalisé par : REZZAK Yassine Soutenu publiquement le Mercredi 20 juin 2012 devant les membres de Jury : Pr. A. AMINE Faculté des Sciences et Techniques de Mohammedia (FSTM) Président Pr. S. JAMIL Faculté des Sciences et Techniques de Mohammedia (FSTM) Encadrant M. S. OUTIFA La Compagne Sucrière Marocaine (COSUMAR) Encadrant Pr. A. DANI Faculté des Sciences et Techniques de Mohammedia (FSTM) Examinateur Année universitaire: 2011 / 2012 Réduction de l’humidité des tourteaux et de la consommation de l’eau dans la station de désucrage des boues à la COSUMAR

pFe Yassin Erez Zak

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Rapport de projet de fin d'études sur la réduction de l'humidité des tourteaux et de la consommation de l'eau dans la station de dé-sucrage des boues à la Cosumar

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Page 1: 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

=

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

Page 2: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 3: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 4: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 5: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 6: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 7: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 8: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 9: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 10: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 11: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 12: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 13: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 14: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 15: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 16: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 17: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 18: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 19: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 20: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 21: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 22: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 23: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 24: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 25: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 26: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 27: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 28: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 29: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 30: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 31: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 32: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 33: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 34: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 35: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 36: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 37: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 38: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 39: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 40: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 41: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 42: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 43: pFe Yassin Erez Zak

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

=

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

Page 44: pFe Yassin Erez Zak

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

Page 45: pFe Yassin Erez Zak

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

Page 46: pFe Yassin Erez Zak

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

Page 47: pFe Yassin Erez Zak

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

Page 48: pFe Yassin Erez Zak

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

Page 49: pFe Yassin Erez Zak

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

Page 50: pFe Yassin Erez Zak

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

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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

Page 52: pFe Yassin Erez Zak

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

Page 53: pFe Yassin Erez Zak

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

Page 54: pFe Yassin Erez Zak

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

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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

Page 55: pFe Yassin Erez Zak

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

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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

Page 56: pFe Yassin Erez Zak

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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