Brevet FR2604339A1 — publié le 19880401

Procédé de réqénération des saumures de fromagerie et installation pour sa mise en oeuvre. La présente invention concerne les saumures de fromagerie ou solutions salines dans lesquelles les fromages sont trempés pour les saler. Lesdites saumures s'appauvrissent en sel mais se chargent de bactéries et autres impuretés ce qui obligeait jusqu ici soit à renouveler purement et simplement la saumure ayant atteint un certain degré de pollution avec rejet de la saumure polluée, ce qui aboutit à une exploitation très coûteuse, soit à javelliser la saumure et à décanter les produits lourds après transvasement dans un bassin de décantation, la saumure étant réenrichie en sel avant transvasement. La technique récente de restauration de la teneur en sel consiste à faire traverser par la saumure, dans le sens ascendant, un silo à sel sous forme d'une colonne. La saumure dissout le sel et se charge en sel jusqu'à la teneur désirée mais la masse de sel agit comme masse filtrante à l'égard de la saumure et retient les bactéries et impuretés, ce qui se traduit par un colmatage de la colonne et une réduction du taux de dissolution du sel. Il est donc indispensable, avec la nouvelle technique, que la saumure soit complètement débarrassée des bactéries, des impuretés et colorants avant d'être envoyée à la colonne d'enrichissement en sel. Les solutions proposées ont été de soumettre la saumure à l'ultrafiltration ou à la microfiltration tangentielle sur cartouche filtrante. Aucune de ces solutions, efficaces à l'échelle du laboratoire, ne s'est avérée exploitable industriellement en raison du colmatage rapide des surfaces filtrantes du fait de la teneur élevée en impuretés de la saumure, ce qui se traduit par une chute rapide des débits et en raison également de l'importance et du court élevé des installations nécessaires pour assurer des débits industriellement acceptables. La présente invention a pour but de résoudre ce problème en assurant une épuration de la saumure envoyée au silo à sel aussi poussée que celle obtenue par l'ultrafiltration ou la micro-filtration tangentielle tout en évitant une installation de micro-filtration importante et économiquement non rentable. L'idée à la base de l'invention est que le débit de saumure envoyée au silo à sel pour assurer le maintien du degré de salinité du bain peut, si l'opération de restauration de la teneur en sel est effectuée avec une fréquence assez élevée, même pendant des périodes courtes, être relativement faible et que de ce fait ce débit peut être compatible avec une installation d'ultrafiltration ou de micro-filtration tangentielle d'échelle industrielle. I1 faut toutefois éviter que ce débit réduit ne soit susceptible de colmater rapidement l'installa tion d'ultra-filtration. Ce but est atteint, conformément à l'invention, dans un procédé de restauration de la teneur en sel des saumures de fromagerie par le fait que le débit de saumure envoyé au silo à sel est soumis à une double filtration étagée, la première filtration étant une filtration sur filtre industriel assurant l'élimination des plus grosses particules en suspension et la seconde une filtration ayant un seuil inférieur à deux microns assurant l'élimination des levures, des bactéries et des impuretés non éliminées par la première filtration. Le filtre industriel est de préférence un filtre presse fonctionnant avec adjonction d'un adjuvant tel que le kieselguhr et la seconde filtration est assurée de manière suffisante par un filtre équipé d'un média filtrant à seuil inférieur au micron, c'est-a dire est une microfiltration quoique ce puisse être une ultrafiltration. Dans la pratique, on a constaté que la quantité d'adjuvant qu'il était nécessaire d'ajouter à une saumure très chargée était importante et colmatait le filtre industriel beaucoup plus rapidement que ne se produit le colmatage du microfiltre assurant la seconde filtration. Le procédé de restauration de la teneur en sel de la saumure devrait donc être interrompu fréquemment par les temps morts nécessaires pour le nettoyage du filtre industriel. Pour y remédier et selon une autre caractéristique de l'invention, la première filtration est effectuée sensiblement en continu avec un débit correspondant au débit de la seconde filtration, et le filtrat est, pendant les périodes où l'en- richissement en sel de la saumure est inutile, renvoyé au bassin de salage. Avec cette seconde caractéristique du procédé la saumure dans le bassin de salage est beaucoup moins chargée et la quantité d'adjuvant à ajouter à cette saumure pour la filtration industrielle est fortement réduite, ce qui accroît dans les mêmes proportions la durée de fonctionnement du filtre industriel entre deux temps morts nécessaires pour on nettoyage. La présente invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre du procédé du type dans lequel la restauration de la teneur en sel de la saumure est assurée par circulation d'une partie filtrée de cette saumure dans un silo à sel caractérisée en ce qu'un filtre industriel et un microfiltre sont montés en série entre le bassin dans lequel est prélevée la saumure et le silo à sel. Selon un mode de réalisation préférentiel le filtre industriel est un filtre-presse et le microfiltre est un filtre à filtration sur cartouche, celle-ci étant constituée soit par une membrane organique, soit par un "carton" filtrant sans amiante ayant un seuil inférieur à 0,2 pm. On décrira ci-après un exemple de mise en oeuvre du procédé dans une installation représentée schématiquement dans la figure du dessin ci-annexé. L'installation devait assurer l'apport, dans les bassins de salage d'une fromagerie, d'une tonne de sel par jour à partir d'un silon à sel parcouru dans le sens ascendant par un débit de saumure. Une saumure propre chargée à 270g/l de sel peut être saturée à 320g/l par passage dans le silo ce qui nécessite par jour un débit de saumure de 1000 = 20000 litres par jour 0,05 soit 20 m3. Des études préliminaires ont montré qu'avec les saumures de fromagerie fortement chargées telles qu'elles doivent être traitées actuellement, la filtration sur filtre-presse nécessitait l'adjonction d'un adjuvant de filtration en nourris sage, par exemple du kieselguhr "Superaid" commercialisé par la Société Dicalite, sous une teneur d'environ 8 g/l. Les gateaux de filtration ayant une densité apparente de 0,35, le volume-de gateaux correspondant à 20m3/jour à prévoir était de 0,08 x 20 = 0,457 m3. Avec un filtre-presse de 100 litres de capacité, l'autonomie de filtration sera de 20X100 = 4,4m3. Cela nécessiterait donc 4,5 démontages, dits "débatissages", du filtre-presse par jour avec un temps mort d'environ un quart d'heure par opération. Le débit horaire pratique d'un microfiltre sur cartouche, par exemple un filtre comportant trois cartouches commercialisées par la demanderesse sous la marque "DIMACEL" ayant une surface totale de filtration de 5,4 m2 est de 3,5 m3/h, ce qui nécessite une durée de fonctionnement journalière de cinq heures trois quart.Lorsque le microfiltre est alimenté directement avec le filtrat du filtre industriel qui traite une saumure chargée, cette durée journalière doit être répartie en périodes d'une heure vingt minutes environ séparées par des périodes de débatissage d'un quart d'heure. Il s'est donc avéré que, dans une fromagerie fonctionnant 14 heures par jour selon le principe ci-dessus, l'installation de filtration n'était utilisée réellement que pendant cinq heures trois quart avec un travail de débatissage du filtre presse demandant une heure et quart. On a également observé qu'avec une saumure moins chargée résultant de la filtration pratiquement en continu dans le filtre-presse, il était possible de réduire la dose d'adjuvant de filtration en nourrissage à lg par litre. Une telle réduction accroît d'autant l'autonomie de filtration du filtre-presse qui est portée à 4,4x8 9 35m3 de saumure ce qui, pour un débit de 3,5 m3/h correspond à dix heures d'autonomie. Les temps morts de débatissage se trouvent réduits proportionnellement. I1 en résulte qu'il est économiquement préférable d'appliquer le procédé en effectuant pratiquement en continu la filtration industrielle en ramenant au bassin de salage le filtrat et en dérivant vers la microfiltration le débit nécessaire à la restauration du degré de salinité par dissolution dans le silo à sel, lorsque ledit degré tombe en dessous d'une valeur préfixée. Le remplacement des cartouches du microfiltre ne nécessite pas plus de 10 minutes. En conséquence l'installation pour la mise en oeuvre du procédé comporte une pompe 1, par exemple une pompe à vis excentrée, qui par une canalisation 2 aspire la saumure dans le bassin de salage avec un débit d'environ 3,5 m3/h et elle la refoule par une canalisation 3. Dans cette canalisation est amenée par une canalisation 4 une suspension de kieselguhr préparée dans une cuve 5 avec mélangeur 6 et dosée par une pompe doseuse 7. Le chargement en saumure du mélangeur peut être effectué à partir d'une cuve 8 sous le contrôle d'une vanne 9, ladite cuve étant elle-même alimentée sous le contrôle d'une vanne 10 jumelée avec une vanne de coupure 11 de la canalisation de retour 12 de la saumure préf iltrée pendant les périodes de simple filtration industrielle. Le mélange de saumure et d'adjuvant est alors envoyé au filtre -presse 13 en passant à travers un ballon de régulation du débit 14. Le filtre-presse 13 comporte à titre d'exemple un bloc filtrant de dix plateaux en Polypropylène de 630 x 630 mm avec un plateau de tête mobile et un plateau de tête fixe soit une surface filtrante de 7,15 m2 et un volume du gateau de 102 litres. Les toiles filtrantes sont en polypropylène. Le filtrat du filtre-presse 13 est envoyé dans une canalisation 15 qui le conduit, sous le contrôle de vannes 16 et 17 soit à un filtre 18 de microfiltration sur cartouche, soit à la canalisation 12 de retour de la saumure au bassin de salage. Le filtre 18 est constitué par une cuve en acier inoxydable dans laquelle sont montées trois cartouches dont le média est un carton filtrant de seuil 0,2 micron maximum. Un manomètre 19 est branché sur la cuve qui fonctionne sous une pression de 50 kPa, une chute de la pression à 20kPa étant l'indice du colmatage des cartouches. Le filtrat du filtre 18 est envoyé par une canalisation 20 au silo à sel connu. Revendications 1. Un procédé de régénération des saumures de fromagerie avec restauration de la teneur en sel par traversée d'un silo à sel par un débit de saumure propre, caractérisé en ce que le débit de saumure envoyé au silo à sel est soumis à une double filtration étagée, la première filtration étant une filtration sur filtre industriel (13) assurant l'élimination des plus grosses particules en suspension et la seconde filtration ayant un seuil inférieur à 2 pm tel qu'un microfiltre (18) assurant l'élimination des levures, des bactéries et des impuretés non éliminées par la première filtration. 2. Un procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première filtration est effectuée sensiblement en continu avec un débit correspondant au débit de la seconde filtration, et le filtrat est, pendant les périodes où l'enrichissement en sel de la saumure est inutile, renvoyé au bassin de salage. 3. Une installation pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2 du type dans lequel la restauration de la teneur en sel de la saumure est assurée par circulation d'une partie filtrée de cette saumure dans un silo à sel, caractérisée en ce qu'un filtre industriel (13) et un micro filtre(l8) sont montés en série entre le bassin dans lequel est prélevée la saumure et le silo à sel. 4. Une installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le filtre industriel (13) est un filtrepresse. 5. Une installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le microfiltre est un filtre à filtration sur cartouche à membrane ou à "carton" filtrant ayant un seuil inférieur à 0,2 um. 6. Une installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la canalisation de sortie (15) du filtre industriel est branchée sous le contrôle de deux vannes (1617), alternativement vers le microfiltre (18) ou sur la canalisation (12) de retour au bassin de salage.