Eau sur mesure pour l industrie alimentaire

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1 Eau sur mesure pour l industrie alimentaire Jean Pierre Bas Process development manager 0032 (0)

2 Structure de l exposé Principes de classification Prétraitements de l eau Traitements de l eau Conclusion

3 Classification des usages de l eau dans l industrie alimentaire Pas de contact avec les aliments Contact avec les aliments ou l emballage Eau comme produit fini Eau pour des usages spécifiques

4 Composition de l eau Composition minérale Composés organiques inertes Microbiologie viable

5 Classification des traitements Axe usage de l eau: contact ou non avec aliment, usage spécifique Axe composition mineral/organique

6 Prétraitements de l eau Modification de ph avec CO2 Avec additifs Modification du potentiel rédox avec O2 Avec additifs (oxydants puissants) Modification des charges électriques sur les solides = coagulation/ floculation redox partic

7 Effet du ph sur l élimination de composants Exemple de l action d un oxyde d alumine OH OH OH OH OH OH AL +2 AL +1 Acidification Al 0 Alcalinisation Al -1 Al -2 OH OH 2 OH OH Un ph acide favorise la rétention d un composant chargé négatif Un ph alcalin favorise la rétention d un composé chargé positif

8 Conséquences du prétraitement de l eau Changement de la composition de l eau Si des gaz sont utilisés (CO2,O2) Changement significatif de la composition de l eau Danger d effets collatéraux Precipitation Corrosion contaminants

9 Décantation et flottation Décantation Vitesse de 0,5 à 2,0 m.h -1 Décantation lamellaire Flottation Vitesse de 5 à 10 m.h -1

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13 Filtration Filtration sur lit granulaire avec pouvoir de coupure de 5µm Vitesse de 5 à 20 m.h -1 Regeneration par contrelavage Possibilité de média multicouches Filtration sur cartouches Vitesse de 1 m.h -1 Système souvent jetable Possibilité de stérilisation et de filtration stérilisante

14 Classification des traitements Axe usage de l eau: contact ou non avec aliment, usage spécifique Eau intacte Décantation/flotta tion Filtration Pas de changement de composition Axe composition mineral/organique

15 Adsorption Le média est choisi en fonction des caractéristiques de l élément à retirer. Adsorpion sur oxydes Adsorption sur charbon activé

16 Principe du traitement par adsorption Treatment Backwash/regeneration Used backwash water Well Well water tank (Alternative backwash) Media Waste chemical Disposal Chemical delivery Chemical storage Backwash Waste Product water tank Filler

17 Principes de la réaction Première étape: adsorption sélective rapide sur les sites en surface Deuxième étape: oxydation catalytique lente Vitesse de filtration de 5 à 20 m.h -1 Régénération: Naturelle Avec base/acide Avec oxydants

18 Détail de la première étape Média avec structure instables autogénérées Média dopant Média adsorbant pur

19 Cas de l alumine (F - ) Règles de fonctionnement et de régénération Teneur [Al tot ] Anion (fluor,aso3) (solide) Al Cation (Mn,Fe) adsorption ph

20 Adsorption sur charbon actif Adsorption sur oxydes principalement pour des minéraux Adsorption sur charbon actif pour composés organiques Vitesse de filtration: 20 m.h -1 Régénération par traitement thermique Charbon activé aussi utilisé pour la neutralisation des oxydants

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22 Classification des traitements Axe usage de l eau: contact ou non avec aliment, usage spécifique Eau intacte Décantation/flotta tion Filtration Eau saine Adsorption sur oxydes Adsorption sur charbon * Désinfection Eau potable Ajustements «de transport» Changement de la composition d eau Axe composition mineral/organique

23 Desinfection Desinfection is the last step of water preparation when : all toxic elements have been removed all potentially reactive element with oxidants have been removed (TOC< 3 mg/l) Choice of desinfectant without additive (UV, pulse light) chlorine and derivates More expansive such as ozone and ClO2

24 Ion exchange Change of water composition No conductivity change Exchange of elements with the same electric charge Softening: exchange of Ca ++, Mg ++ with 2 Na + Denitratation: exchange of NO 3- with Cl - Regeneration with high concentration solution

25 Classification des traitements Axe usage de l eau: contact ou non avec aliment, usage spécifique Eau intacte Eau saine Eau potable Usage spécifique Décantation/flotta tion Adsorption sur oxydes Ajustements «de transport» Echange ionique Filtration Adsorption sur charbon * Désinfection Changement de la composition d eau Axe composition mineral/organique

26 Different types of membrane filtration

27 Osmose inverse

28 Difference with other techniques Advantage Liquid waste Reduction of treatment steps Open the way to water reuse Desavantage Energy consumption fooling

29 Classification des traitements Axe usage de l eau: contact ou non avec aliment, usage spécifique Eau intacte Eau saine Eau potable Décantation/flotta Techniques membranaires: Adsorption sur tion oxydes Micro,ultra, nano et osmose inverse Filtration Adsorption sur charbon * Ajustements «de transport» Désinfection Axe composition mineral/organique

30 Classification des traitements Axe usage de l eau: contact ou non avec aliment, usage spécifique Eau intacte Eau saine Eau potable Usage spécifique Décantation/flotta tion Adsorption sur oxydes Ajustements «de transport» Echange ionique Filtration Adsorption sur charbon * Désinfection Nettoyage sol Eau de rinçage Eau de distribution Eau de Eau embouteillée Eau de conditionnement Eau ingrédient chaudière refroidissement electronique Axe composition mineral/organique

31 Merci de votre attention

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33 Example of an Eh-Ph diagram for a manganese oxyhydroxide 2 1,6 Eh en Volt 1,2 0,8 0,4 0-0,4 Précipitation zone of the oxyhydroxide Stability zone of dissolved Mn ph de l'eau à traiter zone border zone border

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37 Les éléments positifs (cations) seront adsorbés en conditions alcalines

38 Les éléments négatifs (anions) seront adsorbés en conditions acides %adsorbé F - SO 4 AsO ph

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