BE1017588A5

BE1017588A5 - IMPROVED FILTRATION METHOD

Info

Publication number: BE1017588A5
Application number: BE2007/0207A
Authority: BE
Inventors: Rodriguez Domingo Antonio Iniguez; Gil Rafael Angel Tigel
Original assignee: Talleres Landaluce Sa
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2007-05-02
Publication date: 2009-01-13
Also published as: DE102008021392A1; BRPI0801829A2; DE102008021392B4

Abstract

L'invention concerne un procédé de lavage amélioré d'un gâteau de filtration provenant de la filtration d'un liquide notamment fermentescible, à partir d'une matière à filtrer susceptible de former un tel gâteau compressible, en particulier un moût de brasserie, par compression dudit gâteau de filtration au moyen d'une membrane élastique déformée sous l'effet d'un fluide, notamment l'eau, appliqué à une pression inférieure à 1 bar contre ladite membrane puis lavage dudit gâteau au moyen d'un liquide utilisé à une pression égale ou légèrement inférieure à celle exercée par la membrane sur le gâteau.The invention relates to an improved washing process of a filter cake derived from the filtration of a particularly fermentable liquid, from a material to be filtered capable of forming such a compressible cake, in particular a brewer's wort, by compressing said filter cake by means of an elastic membrane deformed under the effect of a fluid, in particular water, applied at a pressure of less than 1 bar against said membrane and then washing said cake with a liquid used at a pressure equal to or slightly less than that exerted by the membrane on the cake.

Description

PROCÉDÉ DE LAVAGE AMELIORE D'UN GATEAU DE FILTRATIONMETHOD FOR IMPROVED WASHING OF A FILTRATION CAKE

La présente invention se rapporte d'une manière générale à un procédé de lavage amélioré d'un gâteau de filtration.The present invention relates generally to an improved washing process of a filter cake.

Plus précisément, l'invention concerne un procédé de lavage amélioré d'un gâteau de filtration provenant de la filtration d'un liquide notamment fermentescible, à partir d'une matière à filtrer susceptible de former un gâteau de filtration compressible, en particulier un moût de brasserie, et par introduction sous pression de ladite matière à filtrer dans une chambre de filtration délimitée frontalement par des moyens de filtration et des moyens de réduction du volume de ladite chambre, ces derniers comprenant une membrane élastique apte à se déformer depuis une position de repos et sous l'effet d'une pression exercée par un fluide auquel elle est imperméable, de manière à provoquer, en position déformée ou de travail une compression du gâteau compréssible formé au cours de ladite filtration.More specifically, the invention relates to an improved washing process of a filter cake from the filtration of a particularly fermentable liquid, from a material to be filtered capable of forming a compressible filter cake, in particular a must brewing, and by introduction under pressure of said material to be filtered in a filtration chamber delimited frontally by filtering means and means for reducing the volume of said chamber, the latter comprising an elastic membrane capable of deforming from a position of at rest and under the effect of a pressure exerted by a fluid to which it is impermeable, so as to cause, in a deformed or working position, compression of the compressible cake formed during said filtration.

La filtration de liquides fermentescibles, tels que des moûts de brasserie ou de distillerie en vue d'en séparer les drèches, se pratique à l'aide soit de cuves - filtres soit de filtres-presses, cette deuxième technique, représentant 25% du marché.The filtration of fermentable liquids, such as brewery or distillery must in order to separate the waste, is practiced using either filter tanks or filter presses, this second technique, representing 25% of the market .

Le gâteau résultant de cette filtration, formé essentiellement de drèches et de moût d'imprégnation, est fortement compressible c'est-à-dire qu'il présente un coefficient de compressibilité n supérieur à 1 dans l'équation de Lewis (α=α0.Ρη) . Dans ce cas, on en déduit que la résistance spécifique a du gâteau augmente plus vite que la pression (P) appliquée lors de la filtration.The cake resulting from this filtration, consisting essentially of dreches and must of impregnation, is highly compressible, that is to say that it has a compressibility coefficient n greater than 1 in the Lewis equation (α = α0 .Ρη). In this case, it is deduced that the specific resistance a cake increases faster than the pressure (P) applied during filtration.

L'équation de Darcy montre dès lors qu'il y a intérêt à effectuer une telle filtration à de très faibles pressions inférieures à 1 bar.Darcy's equation shows that there is interest in performing such filtration at very low pressures of less than 1 bar.

Anciennement, les filtres-presses mis en œuvre pour la filtration de liquides tels que ceux évoqués précédemment étaient composés de cadres et plateaux utilisés en alternance. Cependant, au milieu des années '80, on a commencé à utiliser des filtres tels que décrits dans le brevet européen n°0207555, c'est-à-dire caractérisés par la présence d'une membrane élastique capable d'améliorer les performances de lavage des gâteaux de filtration. Cette technique repose sur l'utilisation d'une telle membrane qui, sous l'effet d'un gonflement par l'intermédiaire d'un fluide sous pression, provoque la compression du gâteau en question et l'expulsion du liquide d'imprégnation.Formerly, the filter presses used for the filtration of liquids such as those mentioned above were composed of frames and trays used alternately. However, in the mid-1980s, the use of filters as described in European Patent No. 0207555, that is to say characterized by the presence of an elastic membrane capable of improving the performance of washing the filter cakes. This technique relies on the use of such a membrane which, under the effect of swelling by means of a pressurized fluid, causes the compression of the cake in question and the expulsion of the impregnating liquid.

En pratique, et dans le cas d'une filtration notamment de liquides fermentescibles, cette membrane, qui forme une paroi frontale d'une chambre dite de compression, est déformée par gonflement avec de l'air tel que cité dans le brevet européen précédent ou dans le brevet européen N°01.007.473 où une pression de 0,3 bar est évoquée. En outre, l'utilisation d'anhydride carbonique au lieu d'air a également été proposée en d'autres lieux. Toutefois, l'utilisation d'un gaz tel que l'air comme fluide de compression, présente l'inconvénient de produire une déformation non linéaire du gâteau sur toute sa hauteur étant donné sa faible densité par rapport au moût qui l'imprègne. Cette déformation, plus importante à la partie supérieure de la chambre de filtration, tend à diminuer au fur et à mesure de l'éloignement de cette partie supérieure, ce qui provoque lors d'introduction d'eau au niveau du gâteau de filtration, un lavage non uniforme et par conséquent une efficacité de lavage très restreinte.In practice, and in the case of filtration including fermentable liquids, this membrane, which forms a front wall of a so-called compression chamber, is deformed by swelling with air as cited in the previous European patent or in European Patent No. 01.007.473 where a pressure of 0.3 bar is mentioned. In addition, the use of carbon dioxide instead of air has also been proposed elsewhere. However, the use of a gas such as air as a compression fluid has the disadvantage of producing a nonlinear deformation of the cake over its entire height, given its low density relative to the must that impregnates it. This deformation, which is greater at the upper part of the filtration chamber, tends to decrease as the distance of this upper part increases, which causes, when water is introduced into the filter cake, a non-uniform washing and therefore a very limited washing efficiency.

La présente invention a pour but de proposer un procédé de lavage d'un gâteau de filtration, simple et peu coûteux, qui permet de pallier l'inconvénient de l'état de la technique cité précédemment en ce qu'il permet l'obtention d'une plus grande homogénéité de compression du gâteau obtenu après filtration et, en corollaire, un lavage de meilleure qualité de ce dernier sans dilution excessive du moût primitif de filtration.The purpose of the present invention is to propose a method for washing a filter cake, which is simple and inexpensive, and which makes it possible to overcome the disadvantage of the state of the art cited above by enabling it to obtain a greater homogeneity of compression of the cake obtained after filtration and, as a corollary, a washing of better quality of the latter without excessive dilution of the primitive wort of filtration.

Pour atteindre ce but, le procédé, du type indiqué précédemment, est caractérisé en ce que: a) le fluide de compression du gâteau, qui est un fluide de densité égale ou sensiblement égale à celle du filtrat résultant de la filtration, est appliqué à une pression inférieure à 1 bar contre ladite membrane élastique et en direction des moyens de filtration, ce qui provoque, en position de travail, une déformation uniforme ou quasi-uniforme de cette membrane sur l'ensemble de sa hauteur et une compression résultante uniforme ou quasi-uniforme exercée sur le gâteau, b) un liquide de lavage de ce gâteau est introduit dans la chambre de filtration et à une pression égale ou légèrement supérieure à celle exercée par la membrane en sorte que celle-ci se retire de sa position de travail jusqu'à sa position de repos en éliminant le fluide de compression.To achieve this goal, the process, of the type indicated above, is characterized in that: a) the compression fluid of the cake, which is a fluid of density equal to or substantially equal to that of the filtrate resulting from the filtration, is applied to a pressure lower than 1 bar against said elastic membrane and towards the filtering means, which causes, in the working position, a uniform or quasi-uniform deformation of this membrane over its entire height and a resulting compression uniform or substantially uniformly exerted on the cake, b) a washing liquid of the cake is introduced into the filtration chamber and at a pressure equal to or slightly greater than that exerted by the membrane so that it removes from its position of work to its rest position by eliminating the compression fluid.

Habituellement, l'eau constitue un fluide préféré de ce type, en particulier lorsque le filtrat est un moût de brasserie dont la densité est généralement d'environ 1,04 à 1,10.Usually, water is a preferred fluid of this type, particularly when the filtrate is a brewery must whose density is generally about 1.04 to 1.10.

En conséquence, selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, le fluide de compression du gâteau est 1'eau.Accordingly, according to a further feature of the invention, the cake compression fluid is water.

Un tel fluide de compression, de densité égale ou sensiblement égale à celle du filtrat, s'est révélé propre à induire, lorsqu'il est appliqué par pression contre la membrane élastique et en direction des moyens de filtration, une déformation uniforme ou quasi-uniforme de celle-ci sur l'ensemble de sa hauteur, en sorte que la compression résultante exercée par cette membrane sur le gâteau de filtration se manifeste de manière uniforme ou quasi-uniforme. L'endroit d'introduction de cette pression contre la membrane est indifférent. Toutefois, pour des commodités de mise en œuvre, la pression en question est habituellement introduite à la partie supérieure ou inférieure de cette membrane, de préférence toutefois à cette partie inférieure.Such a compression fluid, with a density equal to or substantially equal to that of the filtrate, has proved to be capable of inducing, when it is applied by pressure against the elastic membrane and towards the filtration means, a uniform or quasi-uniform deformation. uniformly thereof over its entire height, so that the resulting compression exerted by this membrane on the filter cake is manifested uniformly or almost uniformly. The place of introduction of this pressure against the membrane is indifferent. However, for convenience of implementation, the pressure in question is usually introduced to the upper or lower part of this membrane, preferably however to this lower part.

La compression exercée sur le gâteau par la membrane, elle-même sous l'influence d'un fluide qui la déforme, à savoir un fluide de densité égale ou sensiblement égale à celle du filtrat, dépend de divers facteurs notamment de la porosité souhaitée pour ce gâteau, de sa compressibilité, du site d'introduction de ce fluide(partie supérieure ou inférieure de la membrane) etc. Habituellement, cette compression, en général inférieure à 1 bar, est d'environ 0,2 à 0,7 bar.The compression exerted on the cake by the membrane, itself under the influence of a fluid which deforms it, namely a fluid with a density equal to or substantially equal to that of the filtrate, depends on various factors, in particular the porosity desired for this cake, its compressibility, the site of introduction of this fluid (upper or lower part of the membrane) etc. Usually, this compression, generally less than 1 bar, is about 0.2 to 0.7 bar.

Après compression, le fluide utilisé est éliminé en vue de réaliser une opération de lavage de ce gâteau. A cet effet, un fluide de lavage, généralement l'eau est introduit dans la chambre de filtration. De manière à éviter l'effondrement du gâteau par suite de la formation d'un volume libre lors du retrait de la membrane, le liquide de lavage est introduit à mesure de ce retrait en sorte que ce volume soit immédiatement comblé. Cette opération est généralement réalisée de telle façon que la pression d'introduction de ce fluide de lavage soit égale ou, de préférence, légèrement supérieure, par exemple 5 à 10% supérieure, à la compression exercée par la membrane. De cette manière, cette membrane se retire de sa position de travail jusqu'à sa position de repos en éliminant le fluide de compression. Lorsque la pression du liquide de lavage est égale ou sensiblement égale à la compression, l'élimination du fluide de compression sera aidée par pompage.After compression, the fluid used is removed in order to carry out a washing operation of this cake. For this purpose, a washing fluid, generally the water is introduced into the filtration chamber. In order to avoid the collapse of the cake due to the formation of a free volume during removal of the membrane, the washing liquid is introduced in the course of this withdrawal so that this volume is immediately filled. This operation is generally carried out in such a way that the introduction pressure of this washing fluid is equal or, preferably, slightly greater, for example 5 to 10% greater, to the compression exerted by the membrane. In this way, this membrane withdraws from its working position to its rest position by eliminating the compression fluid. When the pressure of the washing liquid is equal to or substantially equal to the compression, the elimination of the compression fluid will be assisted by pumping.

L'uniformité de compression induite par la membrane, lors d'une mise en œuvre du procédé de l'invention, se reflète avantageusement sur la qualité du gâteau de filtration et, en conséquence, sur l'efficacité de son lavage en vue de poursuivre l'extraction de la phase résiduelle.The uniformity of compression induced by the membrane, during an implementation of the process of the invention, is advantageously reflected on the quality of the filter cake and, consequently, on the effectiveness of its washing in order to continue the extraction of the residual phase.

De manière à mettre en évidence cette efficacité du lavage, on a pratiqué des tests de porosimétrie sur un gâteau préalablement comprimé, selon l'invention, au moyen d'une membrane élastique déformée par l'eau.In order to demonstrate this effectiveness of the washing, porosimetry tests were carried out on a previously compressed cake, according to the invention, by means of an elastic membrane deformed by water.

Ces tests ont été effectués avec un porosimètre à intrusion de mercure du type AMINCO de American Instruments Co en vue d'étudier la dimension et la répartition des pores d'un gâteau obtenu par filtration de maische de brasserie. On a utilisé, à cet effet, un module de filtre-presse comprenant une chambre de filtration contiguë à une chambre de compression. Ces chambres étaient fermées et comportaient une paroi frontale commune constituée d'une membrane souple et déformable telle que celle utilisée dans le procédé de l'invention, la chambre de filtration étant munie, par ailleurs, d'un support de filtration constitué d'une toile poreuse. Ces tests ont été réalisés à partir d'échantillons prélevés à la partie supérieure et à la partie inférieure du gâteau obtenu après compression au moyen de ladite membrane de compression déformée avec un fluide, soit avec l'eau, selon l'invention, soit avec l'air, selon l'état de la technique et à titre comparatif. Dans ce test, le fluide de compression a été introduit dans la chambre prévue à cet effet au niveau de la partie supérieure du gâteau.These tests were carried out with a mercury intrusion porosimeter of the AMINCO type of American Instruments Co in order to study the size and distribution of the pores of a cake obtained by filtration of brewery mash. For this purpose, a filter press module comprising a filtration chamber contiguous to a compression chamber has been used. These chambers were closed and had a common front wall consisting of a flexible and deformable membrane such as that used in the method of the invention, the filtration chamber being provided, moreover, with a filter support consisting of a porous cloth. These tests were carried out on the basis of samples taken at the upper part and at the bottom of the cake obtained after compression by means of said compression membrane deformed with a fluid, either with water, according to the invention, or with air, according to the state of the art and for comparison. In this test, the compression fluid was introduced into the chamber provided for this purpose at the top of the cake.

a) Porositéa) Porosity

On a enregistré les résultats suivants de porosité, définie comme le volume libre exprimé en ml dans 100 ml de gâteau:The following results of porosity, defined as the free volume expressed in ml in 100 ml of cake, were recorded:

Ces résultats montrent, qu'entre la partie supérieure et la partie inférieure du gâteau, la différence de porosité obtenue après compression de celui-ci avec l'air est supérieure à la différence de porosité après compression avec l'eau. On enregistre, par conséquent, une meilleure répartition de la compression sur la hauteur totale du gâteau lorsque cette compression est réalisée au moyen d ' eau.These results show that, between the upper part and the lower part of the cake, the difference in porosity obtained after compression of the latter with the air is greater than the difference in porosity after compression with water. Therefore, a better distribution of the compression over the total height of the cake is recorded when this compression is performed by means of water.

b) Distribution des ouvertures des poresb) Distribution of pore openings

Ces résultats montrent que la répartition de gammes semblables de diamètres de pores est beaucoup plus homogène entre la partie supérieure et la partie inférieure du gâteau lorsque la compression est réalisée avec l'eau plutôt qu'avec l'air.These results show that the distribution of similar ranges of pore diameters is much more homogeneous between the upper and the lower part of the cake when the compression is performed with water rather than with air.

D'autre part, ces résultats ont permis de déterminer le volume de lavage, c'est-à-dire le volume d'eau nécessaire pour laver correctement et efficacement le gâteau (l'eau issue du lavage contient jusqu'à 1% de sucres)et en déduire le taux de lavage. Celui-ci est représenté par le volume d'eau de lavage/volume libre du gâteau, un taux de 1 étant considéré comme le volume d'eau de lavage égal au volume de porosité, ce qui équivaudrait à un lavage théorique idéal.On the other hand, these results made it possible to determine the volume of washing, that is to say the volume of water necessary to wash the cake correctly and efficiently (the water resulting from the washing contains up to 1% of sugars) and deduce the washing rate. This is represented by the volume of washing water / free volume of the cake, a rate of 1 being considered as the volume of wash water equal to the volume of porosity, which would be equivalent to an ideal theoretical wash.

Ainsi, on a pu mettre en évidence, que le taux de lavage du gâteau après compression par l'eau n'est que de 2,41 alors qu ' après compression par l'air, ce taux est de 3,95. Ces résultats montrent que la compression par l'eau permet de réaliser une économie de 39% d'eau de lavage lorsque ce lavage est réalisé après compression du gâteau au moyen d'eau plutôt qu'au moyen d'air.Thus, it has been demonstrated that the washing rate of the cake after compression by water is only 2.41 while after compression by air, this rate is 3.95. These results show that compression by water makes it possible to save 39% of washing water when this washing is performed after compression of the cake with water rather than with air.

De ces résultats, on peut également déduire que l'efficacité du lavage représentée par la consommation d'eau de lavage par kg de malt, est de 2,61L lorsque la compression du gâteau est réalisée par l'air alors qu'elle n'est que de 1,6L lorsque cette compression est entreprise avec de l'eau.From these results, it can also be deduced that the effectiveness of the washing represented by the consumption of washing water per kg of malt is 2.61 L when the compression of the cake is carried out by the air whereas it does not is only 1.6L when this compression is undertaken with water.

Ces résultats montrent, par conséquent, la supériorité significative du procédé de l'invention par rapport au procédé antérieur puisqu'il permet notamment d'éviter une dilution excessive du filtrat.These results show, therefore, the significant superiority of the process of the invention over the prior method since it allows in particular to avoid excessive dilution of the filtrate.

Après compression et lavage du gâteau de filtration tel que décrit précédemment, une nouvelle déformation de la membrane élastique est réalisée également en direction des moyens de filtration.After compression and washing of the filter cake as described above, a new deformation of the elastic membrane is also performed in the direction of the filtration means.

En conséquence, selon une autre caractéristique de l'invention, après le lavage du gâteau une nouvelle déformation de la membrane élastique est réalisée au moyen du fluide de densité égale ou sensiblement égale à celle du filtrat et ce, en direction des moyens de filtration, ce qui provoque une nouvelle compression du gâteau qui est exercée jusqu'à la déshydratation de celui-ci à la valeur désirée.Consequently, according to another characteristic of the invention, after washing the cake, a new deformation of the elastic membrane is carried out by means of the fluid having a density equal to or substantially equal to that of the filtrate, and this, towards the filtration means, this causes a new compression of the cake which is exerted until the dehydration thereof to the desired value.

Habituellement, les moyens de filtration, pour la mise en œuvre du procédé de l'invention, sont représentés par des supports filtrants disposés frontalement. Ces supports filtrants sont fixés à des plateaux ou insérés dans ceux-ci, ces plateaux étant munis, en outre, d'un système de drainage pour permettre au filtrat, qui traverse ce support, de s'écouler. Ces supports filtrants sont avantageusement constitués de toiles poreuses métalliques, par exemple en acier inoxydable ou, de préférence en une matière synthétique, par exemple en polypropyplène (PP.Usually, the filtration means, for implementing the method of the invention, are represented by filter media arranged frontally. These filter media are attached to or inserted in trays, these trays being further provided with a drainage system to allow the filtrate, which passes through the support, to flow. These filter media are advantageously made of metal porous webs, for example stainless steel or, preferably, a synthetic material, for example polypropylene (PP.

D'autre part, la membrane de compression forme une paroi frontale commune à deux chambres contiguës, l'une étant la chambre de filtration destinée à recevoir le mélange de malt et d'eau ou « maische » ainsi que l'eau de lavage du gâteau de filtration, l'autre la chambre de compression dans laquelle le fluide de compression est introduit. Cette membrane de compression, supportée par un élément rigide de renfort, par exemple en PP, qui possède un système de drainage, est avantageusement réalisée en une matière thermoplastique souple et élastique. Selon les nécessités, la membrane en question est réalisée en un matériau utilisable à des fins alimentaires, par exemple un mélange de polypropylène (PP) et de terpolymère d'éthylène-propylène-diène (EPDM). En outre, cette membrane sera imperméable au fluide utilisé pour la compression, habituellement l'eau, de manière à éviter le passage de liquide provenant de la chambre de filtration. Vis-à-vis d'une telle membrane, l'eau, en tant que fluide de compression, présente, en outre, un intérêt incontestable en ce qu'elle est dépourvue d'impuretés néfastes contrairement à l'air dont le pouvoir oxydant peut être corrosif pour ce type de membrane. Par ailleurs, la seconde paroi frontale ou support de filtration de la chambre de compression peut se présenter sous la forme d'une paroi neutre, par exemple en acier inoxydable ou en matière synthétique par exemple le PP.On the other hand, the compression membrane forms a front wall common to two adjacent chambers, one being the filtration chamber intended to receive the mixture of malt and water or "mash" as well as the washing water of the filter cake, the other the compression chamber in which the compression fluid is introduced. This compression membrane, supported by a rigid reinforcing element, for example made of PP, which has a drainage system, is advantageously made of a flexible and elastic thermoplastic material. If necessary, the membrane in question is made of a material that can be used for food purposes, for example a blend of polypropylene (PP) and ethylene-propylene-diene terpolymer (EPDM). In addition, this membrane will be impervious to the fluid used for compression, usually water, so as to prevent the passage of liquid from the filtration chamber. Vis-à-vis such a membrane, the water, as a compression fluid, has, moreover, an undeniable interest in that it is devoid of harmful impurities unlike air whose oxidizing power may be corrosive for this type of membrane. Furthermore, the second front wall or filter support of the compression chamber may be in the form of a neutral wall, for example stainless steel or plastic, for example PP.

L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence au dessin schématique donné uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lequel : * la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un ensemble de deux chambres de filtration séparées par une chambre de compression.The invention will be better understood and other objects, features and advantages thereof will appear more clearly in the following explanatory description made with reference to the schematic drawing given solely by way of example illustrating an embodiment of the invention. the invention and wherein: Figure 1 is an axial sectional view of a set of two filter chambers separated by a compression chamber.

Tel que représenté à cette figure 1,un double module de filtre-presse pour la filtration de maische de brasserie comprend des chambres 1 et 1 ' de filtration ainsi qu'une chambre 2 commune pour la compression du gâteau issu de la filtration. Les chambres 1 et 1',d'une dimension axiale allant par exemple de 2 0 à 6 0 mm et d'une hauteur pouvant atteindre par exemple 2000 mm, sont délimitées frontalement par des supports filtrants formés de toiles en PP respectivement 3 et 3 1 solidarisées à des plateaux respectivement 4 et 4'munis chacun d'un système de drainage respectivement 5 et 5 ' et par des membranes de compression en matière élastique souple respectivement 6 et 6' également disposées chacune sur un cadre support respectivement 7 et 7'. Par ailleurs, ces cadres 7 et 7 ' sont reliés entre eux par des ensembles 8 boulon/écrou et par l'intermédiaire d'une pièce 9 de renfort également en PP. Cette pièce de renfort, qui forme entretoise, est également munie d'un système de drainage 10. Les membranes 6 et 6' ainsi que l'entretoise 9 forment ainsi la chambre commune 2 de compression. Comme on l'observe également, un conduit 11 d'alimentation en maische à filtrer débouche dans ces chambres 1 et 1 ' tandis qu'un second conduit 12 de circulation d'eau débouche, quant à lui, à la partie supérieure de la chambre 2. Toutefois, selon une variante, ce conduit 12 peut être configuré de manière à déboucher à la partie inférieure de cette chambre 2. Comme il est également représenté à la figure 1, deux chambres 13 et 13' de récolte du moût filtré se trouvent positionnées adjacentes aux chambres 1 et 1' respectivement, un conduit 14 de drainage étant disposé au bas de ces chambres pour la récolte du filtrat. Selon d'autres modes de réalisation, plusieurs conduits 14 de drainage du filtrat peuvent être envisagés, par exemple un ou plusieurs conduits débouchant à la partie supérieure de la chambre de récolte et/ou un ou plusieurs conduits de ce type débouchant à la partie inférieure de cette même chambre.As shown in FIG. 1, a double filter press module for the filtration of brewery mash comprises chambers 1 and 1 'of filtration as well as a common chamber 2 for compressing the cake resulting from the filtration. The chambers 1 and 1 ', with an axial dimension ranging, for example, from 20 to 60 mm and a height of up to 2000 mm, for example, are delimited frontally by filter media formed of PP sheets 3 and 3, respectively. 1 respectively secured to respective trays 4 and 4 'each of a drainage system respectively 5 and 5' and by compression membranes of flexible elastic material respectively 6 and 6 'also arranged each on a support frame respectively 7 and 7' . Moreover, these frames 7 and 7 'are interconnected by bolt / nut assemblies 8 and by means of a reinforcement piece 9 also made of PP. This reinforcing piece, which forms a spacer, is also provided with a drainage system 10. The membranes 6 and 6 'and the spacer 9 thus form the common compression chamber 2. As is also observed, a duct 11 for feeding maize to be discharged into these chambers 1 and 1 'while a second conduit 12 of water flow opens, meanwhile, to the upper part of the chamber 2. However, according to one variant, this duct 12 may be configured so as to open into the lower part of this chamber 2. As is also shown in FIG. 1, two chambers 13 and 13 'for harvesting the filtered must are positioned adjacent to the chambers 1 and 1 'respectively, a drain duct 14 being arranged at the bottom of these chambers for collecting the filtrate. According to other embodiments, several filtrate drainage ducts 14 may be envisaged, for example one or more ducts leading to the upper part of the collection chamber and / or one or more ducts of this type opening at the bottom part. from this same room.

A la lumière de ce qui précède et pour ce qui concerne par exemple le module formé par les chambres 1 de filtration et 2 de compression, on comprend que la maische à filtrer est amenée sous pression par le conduit 11,généralement à une vitesse d'environ 3 à 5 m/sec., et introduite dans la chambre 1,par sa partie inférieure. Par suite de ce remplissage, le fluide gazeux (air, C02) contenu dans cette chambre est expulsé à l'extérieur du module de filtre-presse. Sous l'effet de cette pression d'introduction, une filtration se produit(pression au niveau de la toile 3: environ 0,5 à 0,6 bar) , la phase liquide s'écoulant au travers de la toile 3 pour être recueillie dans la chambre 13 et être évacuée à l'extérieur par le conduit 14. Dans la chambre 1 se forme conjointement une phase solide ou gâteau de filtration retenu par la toile 3 et délimité par la membrane 6. Ce gâteau est constitué essentiellement de drèches et d'un reste de moût d'imprégnation à récupérer par lavage. A cet effet, on amène de l'eau par le conduit 12 jusqu'à remplir la chambre 2,1e conduit 11 étant fermé. Sous l'effet de cette eau, la membrane 6 élastique se bombe et se déforme quasi uniformément sur toute sa hauteur et ce, en direction de la toile 3 et en exerçant par la même occasion une compression du gâteau dans la chambre de filtration dont le volume se réduit. Cette compression sera exercée de façon appropriée pour diminuer la porosité de ce gâteau sans être toutefois trop importante pour éviter une trop grande résistance à la pénétration de l'eau de lavage à une étape ultérieure. Dans le cas présent, une compression de l'ordre de 0,3 à 0,4bar paraît suffisante. L'eau à l'intérieur de la chambre 2 est alors éliminée via le conduit 12, ce qui laisse subsister un gâteau d'une épaisseur d'environ 30 mm. Par le conduit 11 par exemple, de l'eau de lavage à une température d'environ 80°C et à une pression légèrement supérieure à la pression exercée par la membrane sur le gâteau est alors introduite dans la chambre 1 de filtration. Cette introduction provoque le retrait concomitant de la membrane 6 de sa position de travail jusqu'à sa position de repos, l'eau occupant en finalité la totalité du volume occupé par cette membrane suite à sa déformation. Si nécessaire, l'élimination de l'eau hors de la chambre de compression peut être aidée par une pompe (non représentée)établie sur le parcours du conduit 12.L'eau de lavage traverse d'abord le gâteau par 1'intermédiaire de ses pores en entraînant du moût résiduel par effet piston, ensuite la toile 3 de filtration. La quantité d'eau de lavage à utiliser dépendra notamment de la densité désirée en fermentation. Toutefois, ce lavage ne sera pas exagéré car cette opération risque d'extraire des substances indésirables en provenance du malt. Cette eau de lavage chargée de moût est ensuite récoltée via le conduit 14 affecté à cet effet. A l'étape suivante, la chambre 2 est à nouveau approvisionnée en eau de façon à provoquer un nouveau gonflement de la membrane et une nouvelle compression du gâteau exercée jusqu'à déshydratation de celui-ci à la valeur désirée. Ce gâteau, qui à ce stade est constitué quasi en totalité de drèches à 70-75% d'humidité, est éliminé du compartiment de filtration après ouverture de la chambre 1 de filtration et le déplacement des différents éléments qui la constituent.In light of the foregoing and as regards for example the module formed by the chambers 1 of filtration and 2 of compression, it is understood that the mash to be filtered is brought under pressure by the conduit 11, generally at a speed of approximately 3 to 5 m / sec., and introduced into the chamber 1, by its lower part. As a result of this filling, the gaseous fluid (air, CO 2) contained in this chamber is expelled outside the filter press module. Under the effect of this introduction pressure, filtration occurs (pressure at the web 3: about 0.5 to 0.6 bar), the liquid phase flowing through the fabric 3 to be collected in the chamber 13 and be discharged to the outside through the conduit 14. In the chamber 1 is formed together a solid phase or filter cake retained by the fabric 3 and defined by the membrane 6. This cake is essentially made of dried and a remainder of the wort of impregnation to be recovered by washing. For this purpose, water is supplied through the conduit 12 to fill the chamber 2.1 duct 11 being closed. Under the effect of this water, the elastic membrane 6 bombs and deforms almost uniformly over its entire height and in the direction of the fabric 3 and at the same time exerting a compression of the cake in the filtration chamber whose volume is reduced. This compression will be exercised appropriately to decrease the porosity of this cake without being too important to avoid too much resistance to penetration of the wash water at a later stage. In the present case, a compression of the order of 0.3 to 0.4 bar seems sufficient. The water inside the chamber 2 is then removed via the conduit 12, leaving a cake with a thickness of about 30 mm. For example, via line 11, washing water at a temperature of about 80 ° C. and at a pressure slightly greater than the pressure exerted by the membrane on the cake is introduced into the filtration chamber 1. This introduction causes the concomitant withdrawal of the membrane 6 from its working position to its rest position, the water ultimately occupying the entire volume occupied by this membrane following its deformation. If necessary, the removal of water from the compression chamber may be assisted by a pump (not shown) established on the path of the conduit 12. The wash water first passes through the cake via the its pores by dragging the residual must by piston effect, then the filtering cloth 3. The amount of wash water to be used will depend in particular on the desired density of fermentation. However, this washing will not be exaggerated because this operation may extract undesirable substances from the malt. This wash water loaded with must is then harvested via the conduit 14 assigned for this purpose. In the next step, the chamber 2 is again supplied with water so as to cause a new swelling of the membrane and a new compression of the cake exerted until dehydration thereof to the desired value. This cake, which at this stage consists almost entirely of droughts with 70-75% moisture, is removed from the filtration compartment after opening the chamber 1 filtration and movement of the various elements that constitute it.

Claims

1. Improved washing process of a filter cake from the filtration of a particularly fermentable liquid, from a material to be filtered capable of forming a compressible filter cake and by pressure introduction of said filter material in a filtration chamber (1) delimited frontally by filtration means (3) and means for reducing the volume of said chamber, the latter comprising an elastic membrane (6) adapted to deform from a rest position and under the effect of a pressure exerted by a fluid to which it is impermeable, so as to cause, in deformed or working position, compression of the compressible cake formed during said filtration, characterized in that: a) the compression fluid of the cake, which is a fluid with a density equal to or substantially equal to that of the filtrate resulting from the filtration, is applied at a pressure of less than 1 bar against said elastic membrane and towards the filtration means, which causes, in the working position, a uniform or almost uniform deformation of this membrane over its entire height and a resultant uniform or quasi-uniform compression exerted on the cake , b) a washing liquid of this cake is then introduced into the filtration chamber and at a pressure equal to or slightly greater than that exerted by the membrane so that the membrane withdraws from its working position to its position rest by eliminating the compression fluid.

2. Method according to claim 1, characterized in that the compression fluid of the cake is water.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the fluid exerts a pressure on the upper or lower part of the elastic membrane.

4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the fluid exerts a pressure of about 0.2 to 0.7 bar.

5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the washing liquid is water.

6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the washing liquid is introduced at a pressure of 5 to 10% greater than the compression exerted by the membrane.

7. Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that after washing the cake a new deformation of the elastic membrane is achieved by means of the fluid density equal to or substantially equal to that of the filtrate and, in the direction of filtration means, which causes a new compression of the cake which is exerted until the dehydration thereof to the desired value.

8. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that the liquid is a brewing wort.