Brevet FR2460155A1 — publié le 19810123

L'invention se rapporte à un procédé de bâtissage d'un support filtrant du type carton par dépôt d'une première et deuxième pré--couche ainsi qu'au circuit pour la mise en oeuvre du procédé. Dans l'industrie alimentaire et plus particulièrement en brasserie, la capacité des batteries de filtres augmente considérablement. Certaines installations possèdent maintenant des batteries de filtres d'un débit de 1000 hl/h permettant de filtrer en une dizaine d'heures le volume entier des plus gran- des cuves de fermentation existant actuellement. Pour de tels débits, les surfaces des éléments fil- trants atteignent plusieurs mètres carrés. Il importe pour tirer de ces batteries de filtres les meilleures performances en - remplissant correctement tous les cadres jusqu'au dernier; - garnissant les supports filtrants sur toute leur surface y compris les bords sans boursouflures; - ne modifiant pas les caractéristiques hydrauliques de débit et de pression dans le filtre; - rendant la plus faible possible la quantité d'oxy- gène rajoutée; - visant le taux de brillance le plus petit possible. Les procédés classiques de dépôt de pré-couches ne per" mettent d'obtenir que des résultats convenables sur les filtres moyens. Pour ces filtres de grande capacité, les résultats des pro-- cédés classiques s'avèrent plutôt médiocres considération faite des quantités importantes filtrées. Les performances intéressantes du procédé selon l'invention et de l'installation pour sa mise en oeuvre seront indiquées en détail dans la description qui suit. L'invention vise de plus à la réalisation d'une installation entièrement automatique qui utilise les cartouches filtrantes plus longtemps et réduit le temps d'intervention en- tre deux filtrations et la durée de la filtration elle-même. A cet effet, l'invention se rapporte à un procédé de bâtissage d'une batterie de filtres notamment de filtres type carton par dépôts successifs d'un support par exemple en terre 0 de diatomée notamment Kiesselguhr remarquable par une phase ini 2 2450155 tiale à débit supérieur dans laquelle on établit les circuits et on évacue l'air par de l'eau en provenance d'une cuve mise lé- gèrement en pression, en ce que l'on injecte la première précou- che de granulométrie la plus forte en utilisant l'eau comme véhi- cule porteur sans modifier les caractéristiques de débit et de pression dans le filtre, en ce que l'on injecte la deuxième pré- couche de granulométrie intermédiaire sans modifier les caracté- ristiques hydrauliques du filtre, en ce que l'on passe progressi- vement à la filtration de la bière proprement dite par un mélan- ge eau-bière en diminuant la quantité d'eau jusqu'à la bière pu- re, pendant toute cette opération on alluvionne par apport à l'aide d'un bac spécial avec contrôle de la charge. L'installation comprend un circuit principal de circulation de l'eau à partir d'une cuve sous pression de gaz carbonique sur lequel se greffe un circuit d'apport d'une suspen- sion de Kiesselguhr, un circuit séparé d'alluvionnage, un point d'injection de la bière en provenance des cuves de fermentation et une sortie double en liaison avec la cuve d'eau de rinçage. Grâce à cette façon de procéder, on supprime toutes les poches d'air, on garnit les éléments filtrants intégralement sur toute leur surface utile, on les fait travailler à un rende- ment maximum par une distribution homogène. Le temps des cycles diminue notablement. Les cal- culs montrent qu'une économie de 50 % peut être réalisée. On obtient des résultats de brillance et de taux d'oxygène dissous tout à fait exceptionnels eu égard aux quanti- tés importantes filtrées. Par ailleurs, on mentionne les avantages supplémen- taires suivants: - excellente fiabilité - brillance requise pour le produit fini acquise dès le départ; - absence totale de poches d'air qui permet de se dispenser de purgeurs automatiques; - chute rapide du taux d'oxygène dissous et très faible rajout au cours du fonctionnement; - préservation intégrale de la qualité de la bière. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui suit effectuée à titre d'exemple non limitatif en référence à la planche de dessin annexée représentant schéma- 3 2 4 6 2460155 tiquement les circuits de l'installation destinée à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention. On décrira tout d'abord l'installation de façon à pouvoir se référer aux circuits dans la partie correspondant au procédé. L'installation de filtration présente un circuit principallcoprenant une batterie 2 de filtres Dlans 3 du type carton maintenus par des cadres 4. Cette batterie constitue un filtre à gros débit de l'ordre de 1000 h/hpermettant de satisfaire avec un de ses sem- blables aux besoins en filtration d'une brasserie de grande capa- cité (de l'ordre d'une dizaine de millions d'hectolitres par an). Le circuit principal 1 se compose en amont d'une cuve ou réservoir d'eau 5 de rinçage, de préférence de l'eau désaérée sous pression de gaz carbonique par un dispositif 6 se poursuivant par une conduite 7 jusqu'à la batterie 2. Sur cette conduite 7 se greffe une dérivation 8 pour l'alimentation en bière fermentée à filtrer en provenance des cuves de fermentation telles que 9. Sur cette conduite se greffent également deux points d'injection 10 et 11 représentant respectivement les en- trées du circuit d'alluvionnage 12 et du circuit d'apport 13 du support filtrant. Ceux--ci sont reliés oar l'intermédiaire d'une pompe séparée telle que 14 respectivement à un réservoir d'allu- vionnage 15 et à un réservoir 16 rempli d'eau désa5rée chargée de Kiesselguhr mise en brassage continu par un agitateur 17 qui préserve l'homogénéité de la suspension. La sortie du filtre est raccordée à deux circuits distincts 18 et 19 possédant deux dérivations 20 et 21 respecti-- vement pour le Vor et Nachlauf, le circuit de rinçage comporte en plus une vanne trois voies 22 avec branche de retour 23 dans le réservoir 5. La bière filtrée sort en 24, en principe par le circuit 19. Le procédé de bâtissage selon l'invention consis- te à bâtir la batterie de filtres de grande surface de la façon suivante, à l'aide de l'installation ci-dessus. On prépare le filtre pendant une phase initiale à débit supérieur soit 1200 à 1300 hl/h par une circulation d'eau, de préférence désaérée, à partir du réservoir 5, eau mise en pression par du gaz carbonique comprimé à environ 1,5 kg/cm2. On établit les circuits en régulant le débit et en maintenant la pression bien constante. On chasse le complément d'air qui revient dans le ballon. Au bout de deux à trois minutes, l'air est totale- ment évacué. Lorsque la purge et le remplissage à l'eau sont totalement terminés on débute l'injection de la première précou- che au même débit de 1200 à 1300 hl/h. On injecte la première précouche sous forme d'une suspension de Kiesselguhr à partir du réservoir 16 par l'eau qui constitue le véhicule porteur pendant une phase d'environ quinze minutes au même débit soit une quantité d'eau de l'ordre de 20 hl. On ne modifie pas les caractéristiques hydrauliques: débit, pression... On poursuit par une séquence identique pour l'injec- tion de la deuxième précouche de Kiesselguhr de granulométrie , intermédiaire. Les caractéristiques hydrauliques restent identi- ques. Cette deuxième injection dure également environ quinze minutes. On passe à la filtration de la bière. On déclasse par un mélange eaubière selon la technique connue du Vorlauf et Nachlauf. Lorsque la bière reste seule, commence alors l'opéra- tion de filtration proprement dite à un débit de 1000 hl/h soit environ une dizaine d'heures pour les cuves de fermentation de très grande capacité employées actuellement. On alluvionne pendant toute cette opération par un apport d'une autre variété de Kiesselguhr à travers le circuit 12 à partir du réservoir spécial d'alluvionnage 15. Cet alluvionnage se déroule avec contrôle rigoureux de la charge. En fin d'opération de filtration, la bière restant dans le circuit est poussée par l'eau, le mélange eau-bière est évacué par la technique du Nachlauf. Outre le gain important en durée d'opération et d'u- tilisation des cartouches, le procédé selon l'invention présente 2460 155 des résultats étonnants en brillance dont l'indice EBC tombe à 0,2 - 0,3 dès la deuxième précouche alors qu'il était de 1,5 dans les procédés traditionnels. Concernant l'oxygène, on ne décèle qu'une aug- mentation faible de l'ordre de 0,2 maxi en valeur relative éliminant tout danger d'oxydation. \ \\ 6 2460155 REVENDICATIONS. 1. Procédé de bâtissage d'une batterie de filtres de grande capacité, en particulier filtres carton en support fil- trant, du type terre de diatomée en particulier Kiesselguhr,carac- térisé en ce que l'on prépare le filtre pendant une phase ini- tiale à débit supérieur soit 1200 à 1300 hl/h par une circulation d'eau, de préférence désaérée à partir d'un réservoir sous pres- sion de gaz carbonique à environ 1,5 kg/cm 2, phase pendant laquel- le on établit les circuits en régulant le débit et la pression, l'air est totalement évacué dans l'espace de deux à trois minutes, que l'on débute l'injection de la première précouche au même dé- bit par une suspension de Kiesselguhr par un circuit séparé à par- tir d'un réservoir pourvu d'un agitateur, on ne modifie pas les caractéristiques hydrauliques, cette phase dure environ quinze minutes, que l'on procède à l'injection de la deuxième précouche, de granulométrie intermédiaire, les caractéristiques hydrauliques restant les mêmes, on passe à la filtration par un intermédiaire eau-bière, on filtre à un débit de 1000 hl/h tout en constituant un apport supplémentaire d'une autre variété de Kiesselguhr (alluvionnage) sous contrôle rigoureux de la charge; on évacue la bière en la poussant avec de l'eau. 2. Installation pour mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle se compose d'un circuit principal 1 comportant un réservoir 5 d'eau sous pression de gaz carbonique, d'une entrée 8 de la bière fermentée en prove- nance d'une cuve de fermentation d'une entrée 10 d'alluvionnage d'une entrée 11 d'injection de précouches, de la batterie de fil- tres 2, d'une conduite double d'évacuation avec retour sur une des voies au réservoir 5 d'eau sous pression et en ce que l'entrée constitue l'aboutissement du circuit d'alluvionnage formé d'une cuve d'alluvionnage 15 et d'une pompe séparée, de même l'entrée - il constitue l'aboutissement sur le circuit principal du circuit d'injection des précouches à partir d'une pompe séparée et d'un réservoir à agitateur._