Filtre à plaques

Le filtre à plaque est composé d'un nombre variable de plateaux verticaux entre lesquels s'intercalent les plaques filtrantes.

Présentation d'une filtre à plaques
1 - châssis (fixe ou mobile)
2 - bac de récupération
3 - plateaux
4 - système d'ouverture et de fermeture
5 - entrée du filtre
6 - sortie du filtre
7 - mireur d'entrée
8 - mireur de sortie
9 - manomètre d'entrée
10 - manomètre de sortie
11 - prise d'échantillon du vin brut
12 - prise d'échantillon du vin filtré

Eléments principaux

Les plateaux

Le schéma de la filtration classique comprend :

un plateau de tête fixe
un plateau de queue mobile
les plateaux de filtration, en inox, en matière "plastique" (noryl) ou plus rarement en aluminium, sont montés en parallèle

Filtration simple sur plaques

Plateau filtrant en acier

Cas particulier : la filtration double

Elle consiste en la mise en place d'un dispositif de dérivation qui permet de séparer un filtre en deux parties filtrantes successives. On peut réaliser cette opération grâce à une plaque de dérivation ou une chambre de renversement.
Exemples d'utilisation :
- préfiltration / filtration fine
- filtration fine / filtration stérilisante

Filtration doube sur plaques

Plaque de dérivation

Dans le cas de filtration double, le rapport de surface entre le 1er et le 2ème étage de filtration doit être de 60 / 40 environ car il est nécessaire de respecter les débits correspondants à chaque catégorie de plaques utilisées.
Le rendement du filtre dépend du rapport des surfaces et des plaques utilisées.

Les plaques

Les plaques filtrantes sont classées en trois catégories :

plaques dégrossissantes
Elles sont destinées à la préfiltration des vins nouveaux pour éliminer une partie du trouble. Bien souvent, le filtrat n'est pas immédiatement destiné à la consommation.
Ces plaques ont un débit de filtration élevé et présentent un grand rendement. Elles sont de moins en moins exploitées au profit de la filtration sur adjuvant.
plaques clarifiantes
Elles ne sont utilisées que sur des vins correctement dépouillés, avec un trouble peu marqué (quelques NTU ou dizaines de NTU seulement). Selon la nature des plaques, on peut obtenir une limpidité satisfaisante. Bien employées, elles diminuent la population en micro-organismes de manière significative.
plaques stérilisantes
Elles assurent une filtration des germes en retenant les micro-organismes, levures et bactéries. Logiquement, la mise en oeuvre de ces plaques est faite avant l'embouteilleuse.
Bien que très utilisées, ces plaques sont concurrencées à la fois par les filtres lenticulaires et les filtres à membranes.

Le serrage des plaques

Système manuel
A vis (le plus répandu).

Système automatique
Système avec fermeture hydraulique (pour les appareils de grandes dimensions, en particulier les filtres à plaques 60 X 60).

Impératifs techniques

Choix de la pompe d'alimentation

Souvent négligée, celle-ci doit permettre d'adapter le débit au nombre et au type de plaques utilisées, sans à-coups.
Les pompes équipées d'un variateur de débit respectent au mieux les conditions de filtration.Les pompes à piston sont à proscrire, car elles produisent des à-coups de pression.

Mise en place d'un By-Pass

Dispositif assurant le recyclage du vin filtré vers l'aspiration de la pompe.
Elément indispensable à la bonne conduite de la filtration, il est toujours placé à la sortie du filtre.
Le by-pass est équipé d'une soupape de sécurité tarée sur la pression à ne pas dépasser sur les plaques.
Il assure un fonctionnement homogène du filtre en réduisant les à-coups, et il pallie les contraintes de travail pendant l'embouteillage (colmatage, arrêts de l'embouteilleuse).
Avant de démarrer la filtration, il est indispensable de prendre en compte les facteurs suivants :

le nombre de plaques à mettre en oeuvre
le sens de montage des plaques
l'affranchissement des plaques

Ensuite, lors de la conduite de la filtration il faut avant tout respecter des conditions de :

débit maximum
précision différentielle
volume filtration / cycle

Conduite de la filtration

Avant de démarrer la filtration, il est impératif de :

déterminer le nombre de plaques à mettre en oeuvre. Il est fonction du débit minimal exigé, notamment dans le cas de filtration avant tirage (Voir calculs au chapitre « plaques et modules lenticulaires »)
s'assurer du montage de toutes les plaques. Une plaque filtrante présente d'un côté une surface plus ou moins ondulée, de l'autre côté une surface lisse portant les références du fabricant. Le liquide à filtrer doit pénétrer la plaque par le côté ondulé alors que le filtrat quitte cette dernière du côté lisse portant les marques d'identification.
d'affranchir les plaques à l'eau pour éliminer le goût particulier communiqué par les plaques. Ce lavage se fera à débit modéré (Exemple : 20 l/h/plaque 40X40 cm) et à faible pression. Lorsque les plaques sont correctement mouillées, on resserre l'ensemble du paquet filtrant. Sentir et goûter l'eau à la sortie du filtre permet de s'assurer du bon affranchissement.

Il ne faut jamais serrer fortement le paquet filtrant avant le lavage, au risque de former un joint sec qui entraînerait des fuites parfois importantes.

Paramètres de la filtration

Conduire une filtration sur plaques, c'est avant tout respecter les conditions suivantes :

Débit maximum

Exprimé en I/m²/h par les fabricants, la conversion en l/plaque/h est plus pratique.
Il varie selon le type de plaques.

Plaques dégrossissantes (préfiltration)

40 x 40 cm 120 à 140 l/plaque/h
60 x 60 cm 300 à 330 l/plaque/h

Plaques clarifiantes (filtration fine)

40 x 40 cm 70 à 80 l/plaque/h
60 x 60 cm 150 à 180 l/plaque/h

Plaques stérilisantes (filtration pauvre en germes)

40 x 40 cm 45 à 60 l/plaque/h
60 x 60 cm 105 à 125 l/plaque/h

Pression différentielle

C'est la différence de pression (ΔP) entre l'entrée et la sortie du filtre.
La pression différentielle nous informe sur le colmatage des plaques.
Chaque type de plaque accepte une pression de travail spécifique maximum qu'il est impératif de surveiller pour respecter l'intégrité des plaques et éviter tout phénomène de relargage.

Plaques dégrossissantes : ΔP maxi = 2,5 bars
Plaques clarifiantes : ΔP maxi = 1,5/2 bars
Plaques stérilisantes : ΔP maxi = 1/1,2 bar

Volume filtration / cycle

La longueur du cycle, exprimée en hl (volume à ne pas dépasser), est en moyenne égale à 6 à 8 fois le volume maximum filtrable par heure.

Exemple :
Plaques clarifiantes 40 x 40 cm
Nombre de plaques: 20

Débit filtration maximum = 80 l/plaque/h soit 16 hl/h
Longueur cycle: 16 x 6 à 8 = 96 à 128 hl

Remarque : Les indications mentionnées ci-dessus sont des valeurs moyennes. Il est impératif de se reporter aux informations du fabricant, pour chaque type de plaques et de prendre en compte la "charge" du vin à filtrer.

Résoudre les dysfonctionnements

Des fuites de vin apparaissent

Les plaques sont mal serrées.

- Contrôler le serrage du filtre.

Les plaques sont insuffisamment imbibées.

- Améliorer l'affranchissement et le mouillage des plaques.

La pression monte très rapidement (cycle de filtration trop court)

Les plaques sont d'une porosité trop faible.

- Mettre en place des plaques mieux adaptées.

La filtrabilité du vin est mauvaise.

- Améliorer par préfiltration ou traitements oenologiques adaptés (collage, enzymage...).

Un relargage apparaît

La pression différentielle limite est atteinte.

- Arrêter la filtration et changer les plaques.

Vérifier que le montage des plaques est correct.

Le contrôle de filtration stérilisante est mauvais

Améliorer la stérilisation du filtre.

Remarque : Quand un arrêt entre 2 cycles de filtration dépasse 48 heures il est nécessaire de stériliser l'appareil après la première filtration et une seconde fois juste avant la deuxième filtration. Ainsi, on évite que les microorganismes filtrés puissent se multiplier et pénétrer dans les plaques.
Il est recommandé d'enlever les plaques usées tout de suite après la filtration.

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