Filtre à alluvionnage
Le filtre à alluvionnage continu fonctionne en ajoutant constamment un matériau filtrant au produit à filtrer, formant des couches qui retiennent les particules indésirables.
Les principaux éléments du filtre à alluvionnage incluent une cloche, des plateaux filtrants, une pompe de dosage et un réservoir de mélange.
Il existe différents types de filtres à alluvionnage : à cloche horizontale, à cloche verticale, à plaques alluvionnables et à bougie ; chacun avec ses avantages et inconvénients.
La précouche, essentielle pour la filtration, assure une clarification immédiate et facilite le débatissage du gâteau filtrant. L'alluvionnage régulier améliore les cycles de filtration en retardant le colmatage et en maintenant la porosité du gâteau.
Les principaux éléments du filtre à alluvionnage incluent une cloche, des plateaux filtrants, une pompe de dosage et un réservoir de mélange.
Il existe différents types de filtres à alluvionnage : à cloche horizontale, à cloche verticale, à plaques alluvionnables et à bougie ; chacun avec ses avantages et inconvénients.
La précouche, essentielle pour la filtration, assure une clarification immédiate et facilite le débatissage du gâteau filtrant. L'alluvionnage régulier améliore les cycles de filtration en retardant le colmatage et en maintenant la porosité du gâteau.
Filtre à alluvionnage
Dans la filtration par alluvionnage continu, le matériau filtrant est apporté en permanence en mélange avec le produit à filtrer. Le filtreur constitue le filtre, en une ou plusieurs couches, qui retient les particules indésirables.Présentation technique d'un filtre à alluvionnage continu
- Cloche
- Plateau filtrant
- Ouverture d'évacuation du gâteau
- Motorisation pour la rotation des plateaux
- Rampe de lavage des plateaux filtrants
- Elément de filtration résiduelle externe (selon modèles)
- Pompe de dosage de l'adjuvant de filtration
- Réservoir de mélange de l'adjuvant, avec agitateur
- Pompe principale d'alimentation
- Indicateur de débit
- By-pass
Eléments principaux
La cloche
Il existe deux dispositions de cloche : en position verticale et en position horizontale.Les plateaux filtrants
Dans les cloches verticales, les plateaux sont soit horizontaux, soit verticaux.Constitution des plateaux
Les plateaux sont constitués :- d'un cadre métallique à larges mailles servant de soutien au tissu de filtration et de drainage au filtrat.
- d'un tissu en fil d'acier inoxydable ou reps. Les diamètres de pores de tissus rencontrés actuellement sont généralement compris entre 50 et 120 µm.
Plateaux horizontaux
Maillaige reps
Le réservoir de mélange
Il est muni d'un agitateur.La pompe d'alimentation
Elle détermine le débit de vin à filtrer.La pompe doseuse
Elle assure l'alluvionnage.Le By-pass
Il assure un retour partiel du vin filtré avec le vin à filtrer.Les différents filtres à alluvionnage
Les filtres à cloche horizontale et à plateaux verticaux
Encore très utilisés, leur fabrication est quasiment abandonnée.| AVANTAGES | INCONVENIENTS |
|---|---|
| - Les deux côtés des plateaux sont utilisés | - Consommation importante d'eau au nettoyage |
| - Faible encombrement en hauteur | - Perte de vin significative |
| - Nettoyage automatique du filtre | - Filtration résiduaire impossible |
| - Démontage aisé des éléments filtrants | - Encollage à l'eau impossible |
| - Prix souvent attractif | - Pas d'extraction à sec du gâteau filtrant (rejet polluant) |
| - Impossibilité de changer de qualité de vin | |
| - Problème d'étanchéité au niveau de la colonne de filtration | |
| - Maintien très délicat du gâteau filtrant |
Les filtres à cloche verticale et à plateaux horizontaux
Ce sont les filtres à alluvionnage les plus répandus.| AVANTAGES | INCONVENIENTS |
|---|---|
| - Très bonne stabilité du gâteau ; arrêt de filtration possible sans destruction de la précouche | - Un seul côté du plateau est exploité - Démontage peu pratique des éléments fil |
| - Capacité de changer de qualité de vin sans mélange (exploitation maximale de la précouche) | - Selon les marques, problèmes d'étanchéité sur la colonne |
| - Extraction à sec du gâteau | - Investissement plus coûteux |
| - Possibilité d'encoller à l'ea | |
| - Filtration résiduaire possible | |
| - Faible consommation d'eau pour le lavage | |
| - Longueur de cycle élevée | |
| - Capacité d'automatisation | |
| - Faible encombrement au sol |
Les filtres à plaques alluvionnables à cadres creux
Ils dérivent du filtre à plaques classique.Des cadres creux sont intercalés entre les éléments filtrants, munis de plaques support adaptées.
| AVANTAGES | INCONVENIENTS |
|---|---|
| - Surfaces filtrantes très importantes | - Maintien délicat du gâteau |
| - Pas de mouvements mécaniques soumis à l'usure | - Impossibilité d'encoller à l'eau |
| - Polyvalence (utilisation de plaques ou d'adjuvant) | - Pas de filtration résiduelle |
| - Entretien facile (matériel solide) | - Nettoyage long et fastidieux (main d'oeuvre importante) |
| - Grande longueur de cycle | - Mise en oeuvre longue |
| - Coût de filtration très élevé | |
| - Résidus de filtration importants |
Les filtres à bougie
Ils sont très peu utilisés en oenologie. Ce sont des filtres à cloche verticale à supports filtrants verticaux. Ces supports se présentent comme des «tuyaux» constitués soit de rondelles inox empilées sur un axe, soit d'un bobinage inox.| AVANTAGES | INCONVENIENTS |
|---|---|
| - Surfaces filtrantes très importantes | - Maintien très délicat du gâteau |
| - Pas d'éléments filtrants en mouvement | - Pas d'encollage à l'eau |
| - Pas de filtration résiduelle | |
| - Consommation importante d'eau au lavage | |
| - Problème d'entretien des supports filtrants | |
| - Impossibilité de changer de qualité de vin | |
| - Prix très élevé |
Précouche
C'est une phase essentielle qui conditionne toute la filtration ultérieure.Les objectifs de la précouche sont :
- Assurer une clarification instantanée
- Faciliter le débatissage du gâteau filtrant
Réalisation :
Elle peut être faite en une, deux, voire trois parties selon les objectifs fixés mais surtout selon l'état du produit à filtrer.
Les règles de base sont :
- Dans tous les cas, l'adjuvant, directement déposé sur le support, sera d'une perméabilité supérieure ou égale à 1 darcie. Ne jamais utiliser directement un kieselguhr fin (diatomée rose) dont l'accrochage sera délicat et dont certaines particules très fines pourraient traverser le support au cours de la filtration.
- Utiliser un produit limpide (eau ou vin déjà filtré) afin d'éviter un colmatage trop rapide et favoriser une bonne longueur de cycle.
- Le débit dans le filtre sera toujours le plus important possible (1,5 à 2 fois le débit de filtration) afin d'assurer une répartition homogène de l'adjuvant sur l'ensemble des plateaux.
- Globalement, la quantité minimum d'agent filtrant pour la précouche sera de 1 kg/m² (on peut aller jusqu'à 2 kg/m²).
- Dans le cas de précouche en plusieurs parties, éviter de mélanger les agents filtrants. La structure en couches successives est toujours plus favorable, avec une répétabilité satisfaisante.Par ailleurs, ne jamais placer une diatomée de perméabilité élevée à la suite d'une diatomée plus fine, car il se forme alors une couche de glaçage à l'intérieur du gâteau, entraînant un colmatage rapide, totalement irréversible.
- Lors du remplissage du filtre, laisser la purge d'air ouverte pour éviter la dégradation du gâteau filtrant, le CO2 perturbant la mise en place de la précouche.
- Dans des conditions normales, lorsque la précouche est constituée, la perte de charge est de 0,3 à 0,5 bar.
Adjuvant de filtration
La mise en oeuvre d'une filtration par alluvionnage impose préalablement le choix du ou des adjuvants filtrants adaptés au type de produit à clarifier, et aux objectifs recherchés.D'une manière générale, on peut classer les diatomées en 3 catégories :
- Rapides ou dégrossissantes
- Moyennes ou clarifiantes
- Fines ou finisseuses
Remarque : la catégorisation des perlites relève des mêmes modalités. La cellulose et les produits dérivés ne sont que des compléments techniques à la constitution de la précouche.
Remarque : la catégorisation des perlites relève des mêmes modalités. La cellulose et les produits dérivés ne sont que des compléments techniques à la constitution de la précouche.
Alluvionnage
Tout au long de la filtration, l'apport régulier de kieselguhr permet :
- de la quantité des particules à filtrer (charge)
Il faut rechercher le type et la quantité d'adjuvant qui permettront d'obtenir une augmentation lente et régulière de la pression à l'entrée du filtre. Ces choix s'avèrent facilités par l'expérience.
- d'augmenter les cycles de filtration en retardant le colmatage
- de diminuer la pression différentielle
- de maintenir au maximum la porosité du gâteau
- L'alluvionnage se fait avec l'adjuvant qui a servi à constituer la dernière partie de la précouche. Ne jamais alluvionner avec une diatomée plus "rapide" que celle ayant fini la précouche. Il se formerait une couche de glaçage à l'intérieur du gâteau comme dans le cas d'une mauvaise précouche.
- Le dosage optimal est fonction :
- de la quantité des particules à filtrer (charge)
Il faut rechercher le type et la quantité d'adjuvant qui permettront d'obtenir une augmentation lente et régulière de la pression à l'entrée du filtre. Ces choix s'avèrent facilités par l'expérience.
Plateaux horizontaux chargés du gâteau filtrant
On peut obtenir en règle générale :
| Type de vins | Doses moyennes d'alluvionnage |
|---|---|
| Vins nouveaux Filtration précoce sur des produits à charge élevée et dont la filtrabilité est très médiocre |
150 à 170 g/hl |
| Vins bruts Non collés, soutirés |
110 à 130 g/hl |
| Vins collés | 80 à 100 g/hl |
| Vins préfiltrés + collage | 60 à 80 g/hl |
Conduite de filtration
Dans cette filtration, le milieu filtrant est constitué par le filtreur lui-même, en continu.Le cycle de filtration se déroule en 2 étapes :
Constitution de la précouche (encollage)
Sur le support filtrant, une couche de filtration est constituée avec un adjuvant de filtration qui peut être du kieselguhr (diatomées), de la perlite, voire des fibres diverses (cellulose, polyéthylène...).
Sur le support filtrant, une couche de filtration est constituée avec un adjuvant de filtration qui peut être du kieselguhr (diatomées), de la perlite, voire des fibres diverses (cellulose, polyéthylène...).
Alluvionnage
Tout au long de la filtration on apporte, par alluvionnage, un mélange constitué de vin à filtrer et d'adjuvant filtrant. Ainsi se superposent une série de couches filtrantes comprenant l'adjuvant filtrant et les impuretés retenues.
Tout au long de la filtration on apporte, par alluvionnage, un mélange constitué de vin à filtrer et d'adjuvant filtrant. Ainsi se superposent une série de couches filtrantes comprenant l'adjuvant filtrant et les impuretés retenues.
Filtration résiduelle
Les filtres à plateaux horizontaux sont équipés de dispositifs de filtration résiduelle dont l'objectif est de clarifier et d'évacuer, en fin de cycle, l'ensemble du vin contenu dans le filtre.
On trouve 2 types de système :
Les filtres à plateaux horizontaux sont équipés de dispositifs de filtration résiduelle dont l'objectif est de clarifier et d'évacuer, en fin de cycle, l'ensemble du vin contenu dans le filtre.
On trouve 2 types de système :
- Le filtre auxiliaire externe
- Les plateaux intégrés à la base du " paquet " filtrant
Le débâtissage consiste à extraire le gâteau filtrant en fin de filtration ou après colmatage.
Selon les types de filtres, le débâtissage se fera de la façon suivante :
Dans ce dernier cas, 2 configurations sont possibles :
Selon les types de filtres, le débâtissage se fera de la façon suivante :
- par nettoyage à l'eau pour les modèles à plateaux verticaux
- sous forme pâteuse ou non pour les modèles à plateaux horizontaux
Dans ce dernier cas, 2 configurations sont possibles :
- automatique par mise en mouvement des éléments filtrants
- manuelle par inclinaison des plateaux
Nettoyage
Le lavage se fait avec de l'eau mise en pression grâce à la pompe d'alimentation générale. L'appareil peut être muni d'une rampe de lavage interne, mobile ou non.
Le rejet du nettoyage a une forme pateuse.
Remarque : Un nettoyage chimique périodique est nécessaire afin d'éviter le colmatage et l'entartrage des éléments filtrants.
Le lavage se fait avec de l'eau mise en pression grâce à la pompe d'alimentation générale. L'appareil peut être muni d'une rampe de lavage interne, mobile ou non.
Le rejet du nettoyage a une forme pateuse.
Remarque : Un nettoyage chimique périodique est nécessaire afin d'éviter le colmatage et l'entartrage des éléments filtrants.
Choisir le matériel
Définir la surface filtrante la mieux adaptée à une unité de production donnée impose d'intégrer toute une série de paramètres techniques, économiques et pratiques. Pour ce faire, une étude au cas par cas doit être envisagée avec un professionnel.Résoudre les dysfonctionnements
La pression ΔP augmente trop rapidement- L'adjuvant est inadapté
- Utiliser une diatomée moins fine - L'alluvionnage est insuffisant
- Augmenter la concentration d'adjuvant dans le bac mélangeur - Augmenter le débit d'alluvionnage
- Le débit de la pompe principale est trop important
- Réduire le débit de la pompe d'alimentation
- Augmenter le volume de by passage
- L'adjuvant est inadapté
- Utiliser une diatomée plus fine - L'alluvionnage est supérieur aux besoins
- Diminuer la concentration d'adjuvant
- Diminuer le débit d'alluvionnage - Le débit de la pompe principale est trop faible
- Augmenter le débit de la pompe d'alimentation
- L'adjuvant d'alluvionnage est plus fin que celui de la dernière précouche, d'où un colmatage
- La concentration en matières solides augmente (fond de cuve par exemple)
- Diminuer la charge en impuretés par dilution : Une partie du vin filtré est renvoyée à l'aspiration de la pompe principale par le by-pass. Ceci est souvent nécessaire pour la filtration des vins nouveaux.
- Réduire le débit d'entrée dans la cloche.
- Augmenter l'alluvionnage en accélérant le débit de la pompe doseuse.
- Augmenter la concentration en adjuvant dans le bac d'alluvionnage.
- Actionner fréquemment la purge d'air, surtout dans le cas de vins jeunes ayant une forte teneur en CO2
- Eviter les à coups de pression en manipulant les vannes avec soin.
