Brevet FR2249040A1 — publié le 19750523

La présente invention concerne un procédé pour ltelimination des eaux résiduaires de distillerie vinicole-et un dispositif pour la mise en oeuvre du- dit procédé. Le secteur technique de l'invention est celui de l'industrie vinicole. On sait que les marcs sont déi utilisés pour pratiquer dans un certain nombre de cas, une filtration des vinasses avant rejet. Généralement ces manipulations se font sur sol ou béton non couvert, d'ou apport de pluie, ruissellement, entraînement dans l'environnement, voire pollution des nappes phréatiques et autres inconvénients. De plus et dans ces conditions, le ramassage est difficile car il est en général opère à partir de moyens rudimentaires. Il découle de cela un mauvais rendement, ce qui nécessite, en outre, ltemploi d'une main-d'oeuvre importante et coûteuse et provoque en général la détérioration d'un matériel non adapté. On connaît aussi Les problèmes poses par les reJets d'eaux rEsiduaires. L'objectif å atteindre est un procédé et un dispositif pour sa mise en oeuvre, ayant pour but de traiter le problème des eaux résiduaires de distillerie vinicole, de telle sorte qu'il ne reste plus aucun résidu liquide, et que lton supprime ainsi tout traitement final onéreux en utilisant du matériel cou- rant et d'un entretien peu coûteux. Cet objectif est atteint grâce au procédé pour l'eli-mination des eaux résiduaires de distillerie vinicole suivant l'invention, selon lequel on effectue d'abord une filtration sur marc de manère à lui faire absorber une partie desdites eaux résiduaires et des matières minérales et organiques qui y sont en suspension, caractérisé en ce quton élimine le liquide excédentaire non absorbe par évaporation, cette dernière étant obtenue en effectuant un recyclage dudit liquide excédentaire, jusqu'à Epuisement, dans au moins une colonne drevapora- tion. Ledit iiquide excédentaire est réchauffé et est admis en tête de ladite colonne à une température comprise entre 90 C et 100 G. Il est ensuite repris à la base de la colonne à une température comprise entre 25 C et 40 C. Le concentrat obtenu au pied de la colonne, au fur et à mesure du recyclage dudit liquide excEdentaire est dirigé vers un filtre à marc pour lui faire absorber en totalité lteau,les matieres minérales et les matières organiques composant ledit concentrat. Le liquide excedentaire provenant de la premitre filtration sur marc est provisoirement stocke dans un réservoir avant d'etre admis dans la colonne d'évaporation. Le dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, dont la colonne atevapsration se compose d'un évaporateur comportant en partie basse un bac de réception du liquide excédentaire est caractérise en ce que ledit Eva- porateur est une tour de réfrigération à ruissellement et à contre-eourant d'air. Dans le procédé, l'évaporation peut être réalisée par réchauffage de de Liteau ou de l'air ou des deux à la fois. On notera que la filtration sur marcs est effectuée sous un hangar, lequel comporte un cuvelage à sa partie inférieure de manière à d'une part, empêcher tout ruissellement et toute perte de produit, et d'autre part, permettre une manutention facilitée des marcs en vue de leur évacuation. On notera égalementla grande simplicité du matériel utilisé pour obtenir l'évaporation du liquide excédentaire. Ce souci de simplicité est inspiré par le genre d'industrie à laquelle on a affaire, qui ne dispose que d'une main-d'oeuvre non spécialisée : dans la plupart des cas un personnel d'entretien habitué à un matériel extrêmement robuste. C'est ainsi que ltévaporation des eaux est provoqué sur une tour de ruissellement, utilisée couramment dans l'in- dustrie pour la réfrigération des eaux. Le liquide excédentaire est recyclé jusqu'à son épuisement, ce qui a pour effet de terminer totalement le traitement des eaux résiduaires sans qu'il y ait nécessité d'évacuation d'aucune sorte. Un autre avantage du procédé selon l'invention est de restituer au marc les éléments minéraux et organiques provenant des vendanges. Le marc étant ensuite commercialisé sous forme de produits d'amendement des sols, on peut considérer que lton réintègre pratiquement la totalité de ce qui avait été ex- trait en cours de végétation. Le procedé selon l'invention permet donc d'aller dans le sens du souci des ingénieurs agronomes, lesquels sont toujours préoccupés par l'équilibre des bilans des sols, en ce qui concerne les apports et les exports d'éléments nutritifs ou organiques On comprendra mieux l'invention à la lecture de la description suivante donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif ainsi qu'au dessin annexé sur lequel - La figure 1 est un schéma général d'une installation de traitement des eaux résiduaires de distillerie vinicole mettant en application le procédé selon l'invention. - La figure 2 est une w e en coupe transversale d'un hangar pour la filtration sur marcs desdites eaux résiduaires. Selon l'invention, ltelimination des eaux résiduaires issues des distilleries vinicoles entraîne l'application de deux traitements distincts - d'une part la filtration sur marcs et d'autre part ltévaporation du liquide excédentaire non absorbé par les marcs. La filtration sur marcs a pour rôle d'absorber une grande partie du liquide à traiter, ainsi que de retenir par absorption, un pourcentage important des matières organiques et minérales, et également de provoquer non seulement une diminution du voltnnP des effluents à traiter, mais aussi une for- te réduction de charge de pollution. Cette filtration est réalisée sous abri couvert pour éviter tout apport d'eau de pluie, ee qui ne msnquerait pas d'aller en sens contraire du but recherche. Ledit abri couvert est illustre aux figures 1 et 2 et se présente sous la forme d'un hangar 1 comportant en partie basse un cuvelage 2, lequel permet d'exploiter beaucoup plus rationnellement la faculté qu'a le marc dtab- sorber les eaux, sans qu'il ne se produise aucun ruissellement extérieur ou perte de produit. L'absorption d'eau par le marc s'opère avec uz produit d'une humidité de 50 à 60 Z. Il est établi que le marc retient alors au minimum la moitié de son poids en e-au. Les disponibilités en marc permettent d'en mettre èn oeuvre une quantité suffisante pour retenir par absorption de 40 à 80 X en poids d'eaux résiduaires. Afin de permettre une ma-nutention aisée des marcs, le hangar 1 com- porte en partie haute un pont roulant 3 équipe dtune benne de préhension 3a. Apres absorption sur marc, le liquide excédentaire résiduel est recueilli dans une fosse 4 (fig.l) et est ensuite véhiculé au moyen d'une pompe 4a afin d'être provisoirement stocke dans un réservoir 5, appelé encore " cuverie ", lequel permet d'emsagasiner lteffluent liquide produit en une dizaine de jours. Ledit effluent est ensuite repris par une pompe 5a et est dirigé vers le poste d'évaporation. La figure 1 est un schéma d'une installation comportant deux colonnes d'évaporation 6/7. L'installation pourrait ne comporter qu'une saule colonne, cependant, en fonction des besoins, elle pourrait en comporter plusieurs. Dans le but de réduire au maximlm les frais d'exploitation et de permettre à un personnel non spécialisé de conduire et d'effectuer ltentretien de ce poste, et selon l'invention, on provoque ltevaporation du liquide résiduaire en le faisant passer dans des tours de ruissellement à contre-courant d'air. Ce matériel est généralement utilisé dansl'industrie pour la réfrigération des eaux et des circuits du meme nom. Une colonne d'évaporation 6/7 se compose d'une tour de ruissellement 6a/7a, d'un bac de réception du liquide excédentaire 6b/7b, et d'un réchauffeur 6c/7c. Le liquide provenant de la cuverie 5 arrive par une tuyauterie 5b et -est admis dans le bac de réception 6b/7b. Un robinet à flotteur 6d/7d commande l'écoulement ou l'arrêt dudit liquide. Ce dernier est repris par une pompe 6e/ 7e et est dirige en tête de la tour 6a/7a en passant préalablement dans le réchauffeur 6el7c. Ledit réchauffeur est d'un type connu, le réchauffage étant obtenu par exemple par un serpentin de vapeur.La tour 6a est équipée intérieurement pour assurer la fine division du liquide et son ruissellement et comporte en partie haute ou basse un circulateur d'air 6g|7g, disposition en soi connue. La figure I illustre une installation comportant deux tours équipées chacune d'un circulateur d'air disposé en partie haute. Après passage dans la tour 6a/7a, le liquide résiduaire est recueilli dans le bac 6b/7b pour ensuite être de nouveau repris par la pompe 6e/7e et en voye en tête de ladite colonne et ainsi de suite jusqu'à son épuisement. Selon ltusage courant de ces tours, l'abaissement de~température réalisé est obtenu grâce à une certaine évaporation d'eau qui correspond à 1 % du liquide recyclé, pour une différence de température de 6 C environ. Selon l'invention, on inverse le processus d'application habituelle pour faire disparaître par évaporation le liquide excédentaire. Pour ce faire, l'installation est calculée de sorte que le recyclage et le réchauffage dudit liquide soient suffisants pour que ltélimination de Liteau sous forme de vapeur, atteigne le débit horaire évaporé désiré. La température pratiquée est comprise entre 90 C et IQ0 C en tête de la colonne et entre 25 C et 40 C au pied de cette dernière. Au cours du fonctionnement de l'installation, une concentration est obtenue au pied de la colonne 6/7 dans le bac de réception 6b/7b en sels minéraux et en matières organiques. Le procédé selon l'invention permet de limiter cette concentration, de manière que la viscosité n'augmente pas sensiblement et que lton ne se trouve pas en fin de campagne devant un volume important de matières minérales et organiques dont il faudrait se debawraser par tout moyen. On procède donc à une déconcentrátion pratiquement continue de ltor- dre de 5 à 20 P6 du volume d'eau à évaporer. On effectue ensuite un prélèvement dans ledit bac 6b et l'on dirige ce prélèvement vers un petit filtre à marc 8 (fig.2) dont le rôle est d'absorber la totalité de l'eau, des minéraux et des matières organiques composant le concentrat. L'intérêt dudit procédé est de terminer totalement le traitement des eaux sans nécessité d'évacuation d'aucune sorte. Le processus général d'élimination par évaporation des eaux résiduaires de distillerie, selon l'invention, ayant ete exposé, il convient de considérer maintenant le traitement particulier d'une part des vinasses de lie, et d'autre part des vinasses de piquette. g En ce qui concerne les vinasses de lies, le rejet provient soit directement de l'alambic 11 à la température de 100 C environ, soit de l'atelier de récupération des tartrates 9 à une température de Tordre de 40 C. Dans le premier cas, la température de 100 C permet d'assurer une évaporation suffisante pour qu'il soit intéressant de passer sur une première colonne d'évaporation avant le filtre à marc Dans le second cas, la température est insuffisante pour obtenir une évaporation importante dans une tour de réfrigération. L'eau résiduaire est donc dirigée directement vers le filtre à mare 10, au travers duquel il passe en abandonnant moyennant une rotation suffisante de marc faiblement humide et suivant son débit, environ 40 à 100% de son volume. Le liquide excédentaire non absorbé est repris dans la fosse 4 attenante audit filtre à marc 10 et est envoyé dansle réservoir 5 pour être provisoirement stocké. Depuis la fosse 4, on peut effectuer un recyclage afin d'obtenir une meilleure absorption et éviter le développement d'odeurs. Des que le réservoir 5 a reçu une quantité suffisante de liquide, celui-ci est repris par la pompe 5a et est dirigé vers le poste d'évaporation. Lorsque le bac de réception est plein, on recycle un débit suffisant, réchauffe à 95 C environ, afin d'obtenir ltevaporation désirée par simple ruissellement avec contre-courant d'air. On notera que le stockage en cuverie 5 a pour but d'emmagasiner l'effluent liquide produit en une dizaine de jours de distilation pour qu'il puisse ensuite être repris à un débit horaire bien moindre, de manière à limiter les moyens mis en oeuvre en produit et en puissance installée. La présence de deux colonnes d'evaporation dont nous verrons l'utili- te dans le cas des vinasses de piquette permet d'accelerer en cas de nécessité ltévaporation en faisant travailler les deux postes en parallèle. A partir du bac de réception 6b/7b, le débit de déconcentration est dirige vers la partie du filtre à marc 8 qui a pour rôle d'absorber la totalité du concentrat. Nous exposons maintenant le cas des vinasses de piquette. En général, ces vinasses sont recyclées. Cependant, en fin de campagne qui se place juste avant le traitement des vinasses de lies,le recyclage est impossible du fait de l'arret de l'atelier et lton doit se débarraser du résidu de vinasse de piquette par un autre moyen. Lesdites vinasses de piquette proviennent de l'alambic 11 à une tem- perature de l'ordre de 10Q C. Cette température est suffisasment élevée pour obtenir déjà une premiére évaporation au cours du refroidissement. C'est la raison pour laquelle les piquettes sont dirigées directement en tête de la tour de ruissellement, par exemple la tour 6a, ou lton obtient une perte de liquide de l'ordre de 8 à 10 %. Le débit important des piquettes oblige, comme dans le cas aes vinasses de lies, précédemment expose, à les stocker provisoirement en cuverie 5, afin de les reprendre ensuite à un débit moindre. Le stockage est opéré directement depuis le bac de réception 6b au moyen d'une pompe 6g, laquelle véhicule le liquide directement dans la cuverie 5 sans passer par le filtre à marc 10. On précisera qu'un traitement sur marc ne présente aucun intérêt car il aurait pour effet de consommer une partie de marc outil est préférable de conserver pour le traitement des vinasses de lies. D'ailleurs, les vinasses de piquette sont limpides et ne nécessitent aucune filtration. Le volume de piquette étant relativement faible, il est préférable de pratiquer ltévaporation directe. A partir du réservoir de stockage 5, on reprend ces piquettes relativement froides et à petit débit, et on les dirige vers une des colonnes d'évaporation, par exemple la colonne 6, ou bien vers les deux colonnes 6/7 si lton désire accélérer le processus, bien entendu apres réchauffage à environ 95 C. De meme que pourles vinasses de lies, une déconcentration est pratiquée à partir des bacs de réception 6b/7b et ces prélèvements sont envoyés vers le filtre à marc 8 dont le rôle est également de retenir la totalité des élé- ments concentrés organiques ou minéraux. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention, diverses modifications peuvent entre apportées par l'homme de l'art au procédé et aux dispositifs qui viennent d'être décrits à titre d'exemples. REVENDICATION 1 - Procédé pour ltelimination des eaux résiduaires de distillerie vinicole, se lon lequel on effectue dlabord une filtration sur marc de manière à lui fai re absorber une partie desdites eaux résiduaires et des matières minérales et organiques qui y sont en suspension, caractérise en ce qu'on élimine le Liquide excédentaire non absorbe par évaporation, cette dernière étant obte nue en effectuant un recyclage dudit liquide excédentaire et jusqu'à epui- sement, dans au moins une colonne d'évaporation. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le liquide exceden- taire est réchauffé en fonction de conditions climatologiques avant d'être admis dans ladite colonne d'evaporation. 3 - Procédé selon la revendication 2, caractérise en ce que le liquide exceden- taire est admis en tête de ladite colonne à une température comprise entre 90 C et 100 C. 4 - Procédé selon ltune quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le liquide excédentaire est repris à la base de ladite colonne, à une température comprise entre 10 C et 45 C. 5 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 4, caractérisé en ce que l'on efféctue en continu une deconcentration du liquide résiduaire com- prise entre cinq et vingt pour cent du volume d'eau à évaporer. 6 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'evaporation dudit liquide excédentaire est provoqué par un contre-courant d'air chaud à une température comprise entre 50 C et 100 C. 7 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le concentrat obtenu au pied de la colonne, au fur et mesure du recy- clage dudit liquide excédentaire, est dirige vers un filtre à marc pour lui faire absorber l'eau, les matières minérales et les matières organiques composant ledit concentrat. 8 - Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le liquide excédentaire provenant de la première filtration sur marc est provisoirement stocké dans un réservoir avant d'être admis dans la colonne d'avaporation. 9 - Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des re vendications 1 à B dont la colonne d'evaporation se compose d'un évapora teur comportant en partie basse un bac de réception du liquide excedentaire, caractérisé en ce que ledit evaporateur est une tour de réfrigération à rui sellement et à contre-courant d'air. 10- Dispositif selon la revendication 9, selon lequel la filtration sur marcs est effectuée sous un hangar, caractérise en ce que ledit hangar comporte un cuvelage à sa partie inférieure de manière à d'une part empêcher tout ruissellement et toute perte de produit et d'autre part permettre une ma nutention facilitée des marcs en vue de leur évacuation. I1- Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit hangar comporte en partie haute un pont roulant avec benne de préhension.