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RÉSUMÉ
Parmi les procédés de filtration, technique très répandue de séparation de deux phases, liquide et solide, par passage au travers d’un élément poreux, la filtration frontale se montre adaptée aux liquides peu chargés. Un gradient de pression est appliqué sur le liquide afin de forcer son passage à travers le gâteau d’éléments poreux, appelé média, et constitué d’un ou de plusieurs adjuvants. L’article rassemble les conditions d’une bonne filtration frontale, puis s’attarde ensuite sur les saumures de fromagerie.
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Dominique LALLIER : Directeur Technique - Générale de Technologie
INTRODUCTION
La filtration est une technique générale de séparation de deux phases, phase liquide et phase solide, par passage au travers d’un élément poreux.
Le gâteau d’éléments poreux, ou média constitué d’un ou plusieurs adjuvants, retient les particules et laisse librement s’écouler un liquide épuré appelé filtrat. Le système passe d’un état désordonné à un état plus ordonné. Cette opération est consommatrice d’énergie et cette énergie déterminera la mise en œuvre de différentes techniques de filtration.
On classe les procédés de filtration suivant les critères suivants :
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la force mise en jeu (filtration sous vide ou filtration sous pression par exemple) ;
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la taille des particules (filtration grossière, filtration fine) ;
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l’efficacité souhaitée (filtration clarifiante ou stérilisante) ;
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le média filtrant (filtration sur précouches de diatomées, sur plaque de cellulose ou sur cartouches polypropylène ou nylon).
La filtration frontale, technique adaptée aux liquides peu chargés, consiste en l’application d’un gradient de pression sur le liquide afin de le forcer à traverser le média. Les adjuvants peuvent être de différentes natures. Les plus courants sont la cellulose et les terres de diatomée (kieselguhrs ou perlites). Après l’étude de la filtration frontale avec adjuvants, nous nous intéresserons au cas particulier des saumures de fromagerie.
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5. Conditions d’une bonne qualité de filtration
L’obtention d’une bonne qualité de filtration passe avant tout par le respect des débits de filtration et un alluvionnage approprié à la charge contaminante (matière solide à retenir). La montée en pression doit être progressive et régulière.
Voici quelques exemples de situations à éviter pour mener à bien une filtration (figure 11).
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Augmentation anormale de la pression due à un alluvionnage trop important (figure 11 a ). Cette courbe traduit un débit d’alluvionnage supérieur aux besoins entraînant une faible pente de montée en pression. Ce type de conduite de filtration n’a pas d’incidence sur la qualité du filtrat. Seul le coût économique au m3 filtré est plus important. Il peut être optimisé par une réduction de l’alluvionnage.
Sur des saumures servant au salage de fromages à pâte pressée cuite, il est possible d’obtenir ce type de courbe. La faible présence de matières organiques dans ce type de saumures fait que le colmatage est peu important.
La quantité de kieselguhrs par m3 filtré est très faible, elle est de l’ordre de 50 à 100 g. Cela permet une durée importante des cycles de filtration (18 à 24 h).
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Augmentation anormale de la pression due à un alluvionnage insuffisant (figure 11 b ).
Lorsque le débit d’alluvionnage est insuffisant par rapport à la charge du liquide à filtrer, on observe :
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une augmentation rapide de la pression ;
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une diminution de la longueur des durées de cycles ;
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une dégradation de la qualité de filtration.
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Augmentation et diminution anormales de la pression due à des erreurs de manipulation de vannes (figure 11 c ).
Les augmentations et diminutions brutales de la pression provoquent une déstabilisation du gâteau pouvant entraîner des passages de kieselguhrs et des particules préalablement retenues.
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La présence d’air dans la cloche de filtration ...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PAETZOLD (M.) - La filtration sur précouche. - Journal international des sciences de la vigne et du vin, juin 1993.
-
(2) - GAUTIER (B.) - Aspect pratique de la filtration des vins - 1984. Collection avenir Œnologie BOURGOGNE.
-
(3) - SERRANO (M.) - Les lois de la filtration, application au vin. - Journal international des sciences de la vigne et du vin, juin 1993.
-
(4) - ROUSTEL (M.) (ENILBIO – Poligny), LALLIER (D.) - * - (Générale de Technologie) 1998 revue des ENEL.
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