EP2212637B1 - Procédé de déshydratation mécanique assistée thermiquement - Google Patents

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EP2212637B1
EP2212637B1 EP08871924.0A EP08871924A EP2212637B1 EP 2212637 B1 EP2212637 B1 EP 2212637B1 EP 08871924 A EP08871924 A EP 08871924A EP 2212637 B1 EP2212637 B1 EP 2212637B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
temperature
pressure
liquid
heated
wall
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP08871924.0A
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German (de)
English (en)
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EP2212637A2 (fr
Inventor
Maria Aurora Fernandez
Bernard Auduc
Patricia Arlabosse
Akrama Mahmoud
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ecole Nationale Superieure Des Mines D'albi-Carmau
Original Assignee
ECOLE NATIONALE SUPERIEURE DES MINES D'ALBI-CARMAUX
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Filing date
Publication date
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Publication of EP2212637A2 publication Critical patent/EP2212637A2/fr
Application granted granted Critical
Publication of EP2212637B1 publication Critical patent/EP2212637B1/fr
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B7/00—Drying solid materials or objects by processes using a combination of processes not covered by a single one of groups F26B3/00 and F26B5/00

Definitions

  • the present invention relates to a method of thermally assisted mechanical dehydration for the purpose of achieving the solid / liquid separation of a product comprising on the one hand a liquid phase and on the other hand a solid phase.
  • the separation of a continuous phase (the liquid) and a dispersed phase (the solid) initially mixed can be carried out in various ways: decantation, centrifugation, filtration, compression, magnetic separation, ....
  • decantation centrifugation
  • filtration filtration
  • compression filtration
  • magnetic separation rotary separation
  • One of the techniques of dehydration mechanically conventionally implemented in the industry is the series coupling of a constant pressure filtration and a mechanical compression.
  • the filtration is applied to suspensions, concentrated or diluted, of coarse particles possibly having a spread particle size distribution as well as colloidal suspensions.
  • the separation is carried out using a filter medium permeable essentially to the liquid phase of the mixture to be separated.
  • the separated liquid is called the filtrate, the effluent or the permeate.
  • a suspension to be filtered is introduced at a constant rate or, more frequently, under constant supply pressure in a closed chamber by a porous support (the filter media).
  • the suspension migrates to the filter medium, on which the solid particles are deposited and form a filter cake while the filtrate is recovered under the porous support.
  • phase separation is never complete: the cake has residual moisture and the filtrate often contains some solids.
  • the separation can be continued by compression. The increase in pressure reduces the volume of the cake by expelling the excess liquid contained in the pores, which leads to a decrease in the residual moisture of the cake. For wet split solids, only the compression phase is implemented.
  • the solid / liquid separation usually begins with a step of thickening the product followed by a mechanical dewatering step during which the liquid contained in the product is separated in liquid form without the addition of heat.
  • the liquid content usually water
  • the efficiency of the mechanical separation is, however, rather poor for colloidal suspensions or pasty products, such as residual sludge.
  • the main advantage of these operations is their low energy consumption. For gravity thickening, consumption between 0.001 and 0.01 kWh is required per cubic meter of water removed. In a mechanical dewatering operation, the energy consumption is of the order of 1 to 10 kWh per cubic meter of water removed.
  • thermal drying which consists of evaporating or vaporizing the water contained in the wet product, can be used.
  • the energy cost of this operation is here of the order of 1000 kWh per cubic meter of water eliminated.
  • the cost of this operation is often prohibitive especially when the operation is practiced on by-products or waste.
  • the final water content of the dried products is generally less than 5%, although such a low water content is not always essential for the recovery of the waste.
  • the pressures used are relatively high and heat gains are such that they allow vaporization of the liquid phase.
  • a thermally assisted mechanical dehydration process comprising the features of the preamble of claim 1 is known from the document US 4380496 .
  • the present invention therefore aims to provide a thermally assisted mechanical dehydration process having an optimized energy balance.
  • this method will make it possible to avoid the problems of sticking encountered with certain methods of the prior art.
  • the present invention provides a thermally assisted mechanical dehydration process in which a product to be dehydrated is introduced into a filtration device and / or compression and wherein a heat input is achieved.
  • this method comprises a first step at a first pressure of less than 7 bar during which the product to be dehydrated is heated to a temperature below the evaporation temperature of the liquid to be removed and the liquid to be removed is recovered. progressively, this first step having a duration of between 5 minutes and several hours.
  • the first pressure is between 1.5 and 4 bar, preferably around 3 bar for the majority of products for which the process has been tested.
  • the filtration and / or compression device comprises an enclosure having a wall of which at least a portion is heated, and that the product to be dehydrated is heated by conduction from the heated portion of the wall.
  • the portion of the wall of the enclosure that is heated may be fixed or movable. If the pressure is achieved by a piston, trays or other elements, it can be provided that the means for exerting pressure on the product to be dehydrated are heated. Heating can be achieved by any means: electrical resistance, heat transfer fluid, radiation etc.
  • the method according to the invention provides that the first low pressure step is followed by a second step at a second pressure, this second pressure being greater than the first pressure and less than 30 bars.
  • This second pressure being greater than the first pressure and less than 30 bars.
  • An additional separation is thus achieved which makes it possible to increase the efficiency of the process.
  • this increase in yield is noticeable but it has been noticed with some other products that this second step at higher pressure could extract relatively little liquid.
  • the temperature preferably remains lower than the vaporization temperature of the liquid to be extracted.
  • the heated portion of the wall remains at a substantially constant temperature, this temperature corresponding to the temperature of said heated portion of the wall in the filtration and / or compression device at the end of the first step.
  • the heated portion of the wall preferably remains at a substantially constant temperature, this temperature corresponding to the temperature of said heated portion of the wall in the filtering device and / or compression at the end of the first compression step.
  • the heated portion of the wall is brought to a temperature of, for example, between 40 ° C. and 90 ° C. in the first step.
  • the method according to the invention may also comprise, before the first step, a dehydration step at room temperature, without the addition of heat, at a pressure corresponding to the first pressure.
  • the process according to the invention makes it possible to obtain higher yields with a lower energy consumption when it is applied, for example, to the pretreatment of a wet biomass, excluding wood.
  • the wet biomass treated here can be, for example, cereals, forage plants, leguminous plants, fiber plants, oleaginous plants, dye plants, etc. Among these plants, it is for example possible to mention non-limiting examples include alfalfa, ryegrass, soybean and pastel.
  • this wet biomass after thermally assisted mechanical dehydration, may for example undergo a final step of thermal drying in a dryer, the dryer then being advantageously equipped with a heat exchanger heat output, and the fog energy recovered in the heat exchanger being at least partially used to achieve heating in the previous steps of the method. In this way, it is possible to optimize the energy balance of the entire treatment chain of the biomass used in the process.
  • a method according to the invention can also be applied for example to the dehydration of liquid or pasty waste, excluding urban waste sludge and drinking water sludge.
  • This may be industrial sludge such as for example paper sludge or even a waste such as sodium bentonite used.
  • a method according to the invention is also well suited to the extraction of green juice from a wet biomass, excluding wood. This is for example to extract a high protein juice from a plant such as alfalfa. The liquid discharged during the dehydration is then recovered and is not a waste. To promote in this process the quality of green juice from thermally assisted mechanical dehydration, the temperature of the heated wall advantageously remains below 60 ° C. Preferably, the temperature of the heated walls is of the order of 50 ° C (+/- 2 ° C).
  • the figure 1 represents a filtration / compression cell that can be used for carrying out a method according to the invention.
  • This cell comprises firstly a cylinder 2 for receiving a product to be dewatered and secondly a piston 4 adapted to the cylinder 2 so as to slide therein.
  • the cylinder 2 is for example machined in polytetrafluoroethylene, known under the brand Teflon and which is a thermal insulating material.
  • the piston 4 can be made of copper, for example. Electrical resistors 6 are integrated in the piston 4 so as to heat it.
  • An outer casing 8 for example made of steel, provides the mechanical strength of the assembly.
  • a filter medium 10 which comprises firstly a glass microfiber filter deposited on a grid made for example of a teflon brand material. It is noted under the filter media the presence of a collector 12 of liquid. An outlet 14 is provided for the evacuation of the liquid collected at the collector 12.
  • a filtration / compression cell such as that shown on the figure 1 is intended to be inserted in a hydraulic press (not shown), for example a Carver hydraulic press.
  • the product to be dehydrated is poured into the cylinder 2 of the filtration / compression cell.
  • the piston 4 is then introduced into the cylinder 2 and compresses the product to be dehydrated.
  • a constant pressure is then exerted by this piston 4 on the product to be dehydrated in the cylinder 2.
  • a filtrate flows through the filter medium 10 to the collector 12 and is discharged through the outlet 14.
  • the first phase can be subdivided into two sub-phases: all firstly a first sub-phase where the product to be dehydrated is pressurized at ambient temperature and a second sub-phase where the piston rises in temperature until reaching the temperature T.
  • the process according to the invention has been applied as non-limiting examples to bentonite, alfalfa and paper mills.
  • the pressure P1 was chosen at 3 bar while, for the paper sludge, the pressure P1 is 1.78 bar.
  • the pressure P2 during the second phase is chosen to be greater than the pressure P1 while remaining less than 30 bars.
  • the Figures 2 and 3 show the results obtained with bentonite.
  • This mineral material is used in the field of civil engineering to fix soil and embankments during construction. It is a clay that has been treated to give it special plastic properties.
  • the bentonite is recovered and reused as long as its rheological properties are not altered.
  • the product is stored. It is noted that the bentonite thus stored contains about 90% water. It is therefore interesting to dehydrate this bentonite on the one hand to limit its mass during transport and on the other hand to limit its volume.
  • the figure 2 illustrates the mass percentage of water removed during the first phase, as a function of the temperature of the piston 4.
  • the duration of this first phase is set here to 3 hours. As well as the other numerical values indicated, this value is given for illustrative and not limiting. With such a duration, a temperature gradient is established in the product to be dehydrated in the filtration / compression cell.
  • the heating of the product to be dehydrated is carried out here by conduction.
  • Other heating modes can be envisaged. In particular, it is possible to heat the product before introducing it into the filtration / compression cell. This solution is not preferred because it requires heating water (or other liquid) which is then removed - hot - during the pressurization of the product to be dehydrated in the filtration / compression cell.
  • the mass percentage of water removed is calculated in the same way next: it is the ratio between the mass of water separated during a phase of the process and the total mass of water in the material. This ratio is always less than 1 and is expressed as a percentage in the figures.
  • the figure 2 represents the mass percentage of water removed after 3 hours for different temperatures of the piston 4.
  • the temperature T of the piston varies here between 21 ° C and 90 ° C. It is found that the amount of water removed increases with the temperature of the piston. For temperatures of the order of 80 to 90 ° C, it is noted that 70% of the water contained in the bentonite is removed. Depending on the needs of the user, this mass reduction of the bentonite may be sufficient.
  • the present invention can also be implemented with alfalfa.
  • industrial dewatering is an alternative to silage and dehydration in the field.
  • Dehydration allows the best preservation of the initial qualities of the forage. This process of transformation has developed strongly in France, which has become one of the leading producers of dehydrated fodder in Europe.
  • Dehydrated alfalfa production is currently in the range of 12 to 15 tonnes of dry matter per hectare per year. However, the current cost of energy strongly penalizes this mode of treatment.
  • alfalfa The dehydration of alfalfa is currently carried out by so-called “dry processes”, that is to say by implementing exclusively thermal drying and leading to the development of the meal in animal feed, or processes, called “wet”.
  • dry processes that is to say by implementing exclusively thermal drying and leading to the development of the meal in animal feed, or processes, called “wet”.
  • the latter implement a preliminary step of dehydration by screw press.
  • These "wet” processes make it possible to separate an aqueous phase (green juice), which is rich in proteins and natural pigments.
  • Such processes thus make it possible to obtain, on the one hand, the meal for animal feed and, on the other hand, to enhance the use of green juice in animal or human nutrition.
  • the process according to the invention makes it possible to increase the yield of the separation.
  • the duration of the first phase was fixed at 4 hours. That of the second phase was fixed at 2 hours.
  • Dryness is a parameter used to indicate the percentage by mass of dry matter contained in a product.
  • the dryness of a product is therefore the ratio between the dry mass contained in this product and the total mass of the product. Here too, it is a ratio of less than 1 which is expressed as a percentage. Dryness can also be considered as the ratio of the dry mass of the product to the sum of the dry mass and the water content of this product.
  • Alfalfa is assumed to have an initial dryness of 20%. Conventional pressing methods make it possible to obtain a dryness of 32.5%. After drying in a thermal dryer, the final dryness is about 87%.
  • the amount of liquid (green juice) separated by a route mechanical is 380 kg / h and the amount of water evaporated in the heat dryer to achieve a final dryness of 87% is 390 kg / h.
  • the amount of liquid (green juice) produced is 680 kg / h and the amount of water evaporated in the thermal dryer is 90 kg / h.
  • This (realistic) numerical example illustrates the gains that can be made for the dehydration of alfalfa.
  • the mass gain in green juice is more than 75% while the amount of water to be evaporated is approximately divided by four.
  • the temperature of the heated wall is preferably of the order of 50 ° C.
  • the figure 8 illustrates a dehydration pathway for alfalfa cake.
  • Two stages are represented here: a first stage of mechanical dehydration and a stage of thermal drying.
  • the dryness of the alfalfa is S initial
  • the two stages it is S intermediate and after the second stage, she is S final .
  • the energy supplied in the first step is X 1 , expressed in kWh per ton of separated water and that the energy supplied in the second step is X 2 , expressed in kWh per ton of separate water.
  • the power consumed on the conventional sector amounts to 312.25 kW for the sector incorporating the rotary kiln and 227.44 kW for the die integrating the pre-dryer upstream of the rotary kiln.
  • These results on the global sector can also be expressed in terms of specific consumption, which gives 405.45 kWh / t of water for the sector integrating the rotary kiln and 295.33 kWh / t of water for the integrated sector. the pre-dryer upstream of the rotary kiln.
  • the filter press is replaced by a device implementing a thermally assisted dehydration process as described for example above.
  • Energy consumption associated with this mechanical assisted mechanical separation was determined by the laboratory pilot described above. The values are shown in the following table for different piston wall temperatures. ⁇ b> Table 1 Energy consumption of assisted dehydration process ⁇ / b> Wall temperature (° C) Energy consumption (kWh / t separate juice) 50 121.08 70 150.83
  • the figures 5 and 6 relate to the results obtained with stationary sludge using the process according to the invention. These figures correspond to Figures 2 and 3 described in application to bentonite.
  • the duration of the first phase is 30 minutes while the second phase lasts 15 minutes.
  • the figure 5 shows that, for stationary sludge, the influence of temperature is relatively low for the first phase. Indeed, while at 25 ° C the mass percentage of water removed is of the order of 66%, it is only about 67.5% at 80 ° C.
  • the second phase is interesting here because it allows to eliminate about 15 to 20% additional water.
  • the higher the pressure the more the quantity of separated water is also important.
  • P2 7.3 bars at 10.7 bars.
  • the interest of the thermally assisted mechanical dehydration process according to the invention is proven for the dehydration of bentonite and forage plants, such as alfalfa.
  • Applications in the agri-food field can be envisaged.
  • the method described above can be used for plants, especially woody plants, herbaceous legumes, tomatoes, beets, etc.
  • Agricultural by-products or green waste can also be treated with a method according to the invention. .
  • the present invention can be applied to any biomass but excludes the following definition of wood and sludge as well as drinking water sludge.
  • the present invention in this preferred embodiment, relies on two thermally assisted separation steps: a first stage, filtration or compression depending on the dehydrated material, at low pressure (of the order of 3 bar in a preferred embodiment) followed by a separation step at higher pressure, the piston temperature remains constant.
  • the first step makes it possible to separate a large quantity of liquid at a lower cost.
  • the second phase of separation a significant increase in dryness can be expected, depending on the dehydrated products, even at low pressure (of the order of 7 bars).
  • the separation is faster than at room temperature.
  • the technology of the screw press can be used in the present invention.

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Description

  • La présente invention concerne un procédé de déshydratation mécanique assistée thermiquement ayant pour but de réaliser la séparation solide/liquide d'un produit comportant d'une part une phase liquide et d'autre part une phase solide.
  • La séparation d'une phase continue (le liquide) et d'une phase dispersée (le solide) initialement mélangées peut être réalisée de diverses manières : décantation, centrifugation, filtration, compression, séparation magnétique, .... Une des techniques de déshydratation mécanique conventionnellement mise en oeuvre dans l'industrie est le couplage en série d'une filtration à pression constante et d'une compression mécanique.
  • La filtration s'applique à des suspensions, concentrées ou diluées, de particules grossières présentant éventuellement une distribution granulométrique étalée tout comme à des suspensions colloïdales. La séparation est réalisée à l'aide d'un média filtrant perméable essentiellement à la phase liquide du mélange à séparer. Le liquide séparé s'appelle le filtrat, l'effluent, ou encore le perméat.
  • Dans le cas d'une filtration sur support, une suspension à filtrer est introduite à débit constant ou, plus fréquemment, sous pression d'alimentation constante dans une enceinte fermée par un support poreux (le média filtrant). Sous l'effet de la pression appliquée, la suspension migre vers le média filtrant, sur lequel les particules solides se déposent et forment un gâteau de filtration tandis que le filtrat est récupéré sous le support poreux. Comme dans d'autres procédés de séparation, la séparation des phases n'est jamais complète : le gâteau présente une humidité résiduelle et le filtrat contient souvent quelques solides. Lorsque les gâteaux de filtration formés sont compressibles, la séparation peut être poursuivie par compression. L'augmentation de pression réduit le volume du gâteau en expulsant le liquide en excès contenu dans les pores, ce qui conduit à une diminution de l'humidité résiduelle du gâteau. Pour des solides divisés humides, seule la phase de compression est mise en oeuvre.
  • Pour les suspensions, la séparation solide/liquide débute habituellement par une étape d'épaississement du produit suivie d'une étape de déshydratation mécanique au cours de laquelle le liquide contenu dans le produit est séparé sous forme liquide sans apport de chaleur. Lors de cette opération, la teneur en liquide, en général de l'eau, peut être réduite de 95 à 70% en masse. Ces chiffres sont variables selon les produits déshydratés et sont donnés ici à titre purement indicatif. Le rendement de la séparation mécanique est cependant assez médiocre pour les suspensions colloïdales ou les produits pâteux, tels les boues résiduaires. L'atout principal de ces opérations est leur faible consommation énergétique. Pour un épaississement gravitaire, une consommation comprise entre 0,001 et 0,01 kWh est nécessaire par mètre cube d'eau éliminé. Dans une opération de déshydratation mécanique, la consommation d'énergie est de l'ordre de 1 à 10 kWh par mètre cube d'eau éliminé.
  • Lorsqu'une réduction plus importante de la teneur en eau est nécessaire, le séchage thermique, qui consiste à évaporer ou vaporiser l'eau contenue dans le produit humide, peut être utilisé. Le coût énergétique de cette opération est ici de l'ordre de 1000 kWh par mètre cube d'eau éliminé. Le coût de cette opération est souvent rédhibitoire surtout lorsque l'opération est pratiquée sur des sous-produits ou des déchets. En outre, la teneur en eau finale des produits séchés est généralement inférieure à 5%, bien qu'une si basse teneur en eau ne soit pas toujours indispensable pour la valorisation du déchet.
  • Il est connu de réaliser un apport de chaleur lors d'une déshydratation mécanique. On parle alors de déshydratation mécanique assistée thermiquement. Le couplage pression/chaleur peut s'envisager de différentes façons : d'une part selon le mode d'apport de cette chaleur (conduction, convection...) et d'autre part selon le moment où elle est apportée (avant l'étape de filtration, pendant la compression ou tout au long de la déshydratation).
  • Le plus souvent, les pressions utilisées sont relativement élevées et les apports de chaleur sont tels qu'ils permettent une vaporisation de la phase liquide.
  • Un procédé de déshydratation mécanique assistée thermiquement comprenant les caractéristiques du préambule de la revendication 1 est connu du document US 4380496 .
  • Ces divers procédés présentent tous l'inconvénient d'avoir un rendement énergétique relativement médiocre. En outre, on remarque parfois un collage du matériau sur les parois chaudes de la presse.
  • La présente invention a alors pour but de fournir un procédé de déshydratation mécanique assisté thermiquement présentant un bilan énergétique optimisé. De préférence, ce procédé permettra d'éviter les problèmes de collage rencontrés avec certains procédés de l'art antérieur.
  • À cet effet, la présente invention propose un procédé de déshydratation mécanique assistée thermiquement dans lequel un produit à déshydrater est introduit dans un dispositif de filtration et/ou de compression et dans lequel un apport de chaleur est réalisé.
  • Selon la présente invention, ce procédé comporte une première étape à une première pression inférieure à 7 bars au cours de laquelle le produit à déshydrater est chauffé à une température inférieure à la température d'évaporation du liquide à éliminer et le liquide à éliminer est récupéré au fur et à mesure, cette première étape ayant une durée comprise entre 5 minutes et plusieurs heures.
  • Il est proposé ici de réaliser un premier traitement (compression et/ou filtration) à pression peu élevée et à basse température pendant une longue durée. Cette approche originale permet une bonne séparation de la phase liquide hors du produit à déshydrater tout en minimisant la consommation d'énergie pour réaliser la déshydratation correspondante. Le liquide étant éliminé au fur et à mesure, il n'est pas chauffé inutilement, ce qui permet de limiter la consommation énergétique au cours de la mise en oeuvre du procédé.
  • Selon une forme de réalisation préférée du procédé selon la présente invention, la première pression est comprise entre 1,5 et 4 bars, de préférence autour de 3 bars pour la majorité des produits pour lesquels le procédé a été testé.
  • Une forme de réalisation de la présente invention prévoit que le dispositif de filtration et/ou compression comporte une enceinte présentant une paroi dont une partie au moins est chauffée, et que le produit à déshydrater est chauffé par conduction à partir de la partie chauffée de la paroi. La partie de la paroi de l'enceinte qui est chauffée peut être fixe ou mobile. Si la pression est réalisée par un piston, des plateaux ou par d'autres éléments, on peut prévoir que les moyens permettant d'exercer une pression sur le produit à déshydrater sont chauffés. Le chauffage peut être réalisé par tous moyens : résistance électrique, fluide caloporteur, rayonnement etc..
  • Pour augmenter la quantité de liquide séparé du produit à déshydrater, le procédé selon l'invention prévoit que la première étape à basse pression est suivie d'une seconde étape à une seconde pression, cette seconde pression étant supérieure à la première pression et inférieure à 30 bars. On réalise ainsi une séparation supplémentaire qui permet d'augmenter le rendement du procédé. Avec certains produits, comme la bentonite par exemple, cette augmentation de rendement est sensible mais il a été remarqué avec certains autres produits que cette seconde étape à pression plus élevée ne permettait d'extraire que relativement peu de liquide. Dans cette seconde étape, la température reste de préférence inférieure à la température de vaporisation du liquide à extraire. Une variante préférée prévoit que dans la seconde étape la partie chauffée de la paroi reste à température sensiblement constante, cette température correspondant à la température de ladite partie chauffée de la paroi dans le dispositif de filtration et/ou de compression à la fin de la première étape.
  • Dans un procédé selon l'invention dans lequel le dispositif à déshydrater est disposé dans une enceinte dont une partie de la paroi est chauffée, alors, dans la seconde étape dudit procédé, la partie chauffée de la paroi reste de préférence à température sensiblement constante, cette température correspondant à la température de ladite partie chauffée de la paroi dans le dispositif de filtration et/ou de compression à la fin de la première étape de compression. Lorsque le liquide à éliminer contient majoritairement de l'eau, la partie chauffée de la paroi est portée à une température comprise par exemple entre 40°C et 90°C dans la première étape.
  • Le procédé selon l'invention peut également comporter, avant la première étape, une étape de déshydratation à température ambiante, sans apport de chaleur, à une pression correspondant à la première pression.
  • Le procédé selon l'invention permet d'obtenir des rendements supérieurs avec une consommation énergétique moindre lorsqu'il est appliqué par exemple au prétraitement d'une biomasse humide, à l'exclusion du bois. La biomasse humide traitée ici peut être par exemple des céréales, des plantes fourragères, des plantes légumineuses, des plantes à fibres, des plantes oléagineuses, des plantes à colorant, .... Parmi ces plantes, on peut ainsi par exemple citer à titre d'exemples non limitatifs la luzerne, le ray-grass, le soja et le pastel. Lorsque le procédé selon l'invention est appliqué à un prétraitement de biomasse humide, cette biomasse humide, après déshydratation mécanique assistée thermiquement, peut par exemple subir une étape finale de séchage thermique dans un sécheur, le sécheur étant alors avantageusement muni d'un échangeur de chaleur en sortie, et l'énergie des buées récupérée dans l'échangeur de chaleur étant au moins partiellement utilisée pour réaliser un chauffage lors des étapes précédentes du procédé. De cette manière, il est possible d'optimiser le bilan énergétique de toute la chaîne de traitement de la biomasse mise en oeuvre dans le procédé.
  • Un procédé selon l'invention peut aussi être appliqué par exemple à la déshydratation de déchets liquides ou pâteux, à l'exclusion des boues résiduaires urbaines et des boues d'eau potable. Il peut s'agir ici de boues industrielles telles par exemple des boues de papeterie ou bien encore d'un déchet tel de la bentonite sodique usagée.
  • Un procédé selon l'invention est également bien adapté à l'extraction de jus vert à partir d'une biomasse humide, à l'exclusion du bois. Il s'agit ici par exemple d'extraire un jus riche en protéines d'une plante telle la luzerne. Le liquide évacué au cours de la déshydratation est alors valorisé et n'est pas un déchet. Pour favoriser dans ce procédé la qualité du jus vert issu de la déshydratation mécanique assistée thermiquement, la température de la paroi chauffée reste avantageusement inférieure à 60°C. De préférence, la température des parois chauffées est de l'ordre de 50°C (+/- 2°C).
  • Des détails et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui suit, faite en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels :
    • La figure 1 représente, en perspective avec une coupe partielle, une cellule de filtration/compression utilisée pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention,
    • La figure 2 illustre l'influence de la température lorsque le procédé selon l'invention est utilisé avec de la bentonite,
    • La figure 3 montre l'influence de la pression dans le procédé selon l'invention avec de la bentonite,
    • La figure 4 montre l'influence de la température avec le procédé selon l'invention pour de la luzerne,
    • La figure 5 montre l'influence de la température dans un procédé selon l'invention appliqué à une boue de papeterie,
    • La figure 6 montre l'influence de la pression dans le procédé selon l'invention appliqué à une boue de papeterie,
    • La figure 7 illustre la cinétique de production de jus vert lors d'une déshydratation mécanique selon la présente invention, et
    • La figure 8 illustre schématiquement un procédé de déshydratation mettant en oeuvre une déshydratation mécanique et un séchage thermique.
  • La figure 1 représente une cellule de filtration/compression pouvant être utilisée pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'invention. Cette cellule comporte d'une part un cylindre 2 destiné à recevoir un produit à déshydrater et d'autre part un piston 4 adapté au cylindre 2 de manière à pouvoir coulisser dans celui-ci. Le cylindre 2 est par exemple usiné dans du polytétrafluoroéthylène, connu sous la marque téflon et qui est un matériau isolant thermique. Le piston 4 quant à lui peut être par exemple réalisé en cuivre. Des résistances électriques 6 sont intégrées dans le piston 4 de manière à pouvoir chauffer celui-ci.
  • Une enveloppe extérieure 8, par exemple réalisée en acier, assure la résistance mécanique de l'ensemble.
  • Au fond du cylindre 2 se trouve un média filtrant 10 qui comporte d'une part un filtre en microfibres de verre déposé sur une grille réalisée par exemple dans un matériau de marque téflon. On remarque sous le média filtrant la présence d'un collecteur 12 de liquide. Une sortie 14 est prévue pour l'évacuation du liquide collecté au niveau du collecteur 12.
  • Une cellule de filtration/compression telle celle représentée sur la figure 1 est destinée à être insérée dans une presse hydraulique (non représentée), par exemple une presse hydraulique de marque Carver.
  • Pour la mise en oeuvre du procédé, le produit à déshydrater est versé dans le cylindre 2 de la cellule de filtration/compression. Le piston 4 est ensuite introduit dans le cylindre 2 et vient comprimer le produit à déshydrater. Une pression constante est alors exercée par ce piston 4 sur le produit à déshydrater se trouvant dans le cylindre 2. Un filtrat s'écoule à travers le média filtrant 10 vers le collecteur 12 et est évacué par la sortie 14.
  • Le procédé de déshydratation mécanique assisté thermiquement selon l'invention comporte deux phases principales :
    • une première phase de déshydratation à une première pression P1 au cours de laquelle le piston est chauffé pour être à une température T, et
    • une seconde phase de déshydratation à pression plus élevée P2 > P1. La température du piston T reste ici identique à sa température à la fin de la première phase.
  • La première phase peut être subdivisée en deux sous-phases : tout d'abord une première sous-phase où le produit à déshydrater est mis sous pression à température ambiante et une seconde sous-phase où le piston monte en température jusqu'à atteindre la température T.
  • Le procédé selon l'invention a été appliqué à titre d'exemples non limitatifs à de la bentonite, à de la luzerne et à des boues de papeterie. Pour la bentonite et la luzerne, la pression P1 a été choisie à 3 bars tandis que, pour les boues de papeterie, la pression P1 vaut 1,78 bar. Ces valeurs correspondent à un mode de réalisation préféré et sont données ici à titre illustratif et non limitatif.
  • La pression P2 au cours de la deuxième phase est choisie supérieure à la pression P1 en restant toutefois inférieure à 30 bars.
  • Les figures 2 et 3 montrent les résultats obtenus avec de la bentonite. Ce matériau minéral est utilisé dans le domaine du génie civil pour fixer des sols et des talus lors de travaux. Il s'agit d'une argile qui a subi un traitement pour lui conférer des propriétés plastiques particulières. En fin de chantier, la bentonite est récupérée et réutilisée tant que ses propriétés rhéologiques ne sont pas altérées. En fin de cycle, le produit est stocké. On remarque que la bentonite ainsi stockée contient environ 90% d'eau. Il est donc intéressant de déshydrater cette bentonite d'une part pour limiter sa masse durant son transport et d'autre part pour limiter son volume.
  • La figure 2 illustre le pourcentage massique d'eau éliminée pendant la première phase, en fonction de la température du piston 4. La durée de cette première phase est fixée ici à 3 heures. De même que les autres valeurs numériques indiquées, cette valeur est donnée à titre illustratif et non limitatif. Avec une telle durée, un gradient de température s'établit dans le produit à déshydrater se trouvant dans la cellule de filtration/compression. Le chauffage du produit à déshydrater est réalisé ici par conduction. En disposant des résistances chauffantes dans les parois du cylindre 2, on pourrait obtenir une montée en température du produit à déshydrater plus rapide et ainsi diminuer la durée de la phase 1. D'autres modes de chauffage peuvent être envisagés. On peut ainsi notamment prévoir de chauffer le produit avant de l'introduire dans la cellule de filtration/compression. Cette solution n'est pas préférée car elle oblige à chauffer de l'eau (ou autre liquide) qui est ensuite éliminée - chaude - lors de la mise sous pression du produit à déshydrater dans la cellule de filtration/compression.
  • Le pourcentage massique d'eau éliminée est calculé de la manière suivante : il s'agit du rapport entre la masse d'eau séparée durant une phase du procédé et la masse totale d'eau dans le matériau. Ce rapport est toujours inférieur à 1 et est exprimé en pourcentage sur les figures.
  • La figure 2 représente le pourcentage massique d'eau éliminée au bout de 3 heures pour différentes températures du piston 4. La température T du piston varie ici entre 21 °C et 90°C. On constate que la quantité d'eau éliminée croît avec la température du piston. Pour des températures de l'ordre de 80 à 90°C, on remarque que 70% de l'eau contenue dans la bentonite est éliminée. Selon les besoins de l'utilisateur, cette réduction de masse de la bentonite peut être suffisante.
  • Dans le cas de figure représenté sur la figure 3, on a choisi de fixer la température du piston à 80°C. Comme il ressort de la figure 2, 70% de l'eau est éliminée au cours de la première phase. Cette valeur est reprise sur la figure 3. Cette figure montre quelle quantité d'eau peut être encore éliminée durant la seconde phase en fonction de la pression appliquée au produit à déshydrater durant cette seconde phase. La durée de cette seconde phase est ici de 2 heures.
  • Sur la gauche de la figure 3, on a choisi P2 = 7 bars tandis que la partie droite de cette figure, on a choisi P2 = 26 bars. On remarque ici que la seconde phase permet de retirer une quantité d'eau assez importante (environ 25% de l'eau contenue initialement dans le produit). On remarque également qu'à 26 bars presque toute l'eau contenue dans la bentonite est éliminée. Il est donc a priori inutile d'essayer d'augmenter la pression P2.
  • La présente invention peut également être mise en oeuvre avec de la luzerne. Parmi les pratiques impliquant une conservation du fourrage de luzerne, la déshydratation industrielle est une alternative à l'ensilage et à la déshydratation au champ. La déshydratation permet de préserver au mieux les qualités initiales du fourrage. Ce procédé de transformation s'est fortement développé en France qui est devenu l'un des principaux producteurs de fourrage déshydraté en Europe. La production de luzerne déshydratée est actuellement de l'ordre de 12 à 15 tonnes de matière sèche par hectare et par an. Toutefois, le coût actuel de l'énergie pénalise fortement ce mode de traitement.
  • La déshydratation de la luzerne est actuellement réalisée par des procédés dits "en voie sèche", c'est-à-dire en mettant en oeuvre exclusivement un séchage thermique et conduisant à la valorisation du tourteau en alimentation animale, ou bien des procédés, dits "en voie humide". Ces derniers mettent en oeuvre une étape préalable de déshydratation par presse à vis. Ces procédés "en voie humide" permettent de séparer une phase aqueuse (jus vert), qui est riche en protéines et en pigments naturels. De tels procédés permettent donc d'obtenir d'une part le tourteau pour l'alimentation animale et d'autre part de valoriser le jus vert en alimentation animale ou humaine.
  • Le procédé selon l'invention permet d'augmenter le rendement de la séparation.
  • Pour l'application du procédé à de la luzerne, la durée de la première phase a été fixée à 4 heures. Celle de la seconde phase a été fixée quant à elle à 2 heures.
  • Sur les dessins, seuls les résultats de la séparation à l'issue de la phase 1 sont représentés. Il a été remarqué que la phase aqueuse (le jus vert) est principalement éliminée pendant la première phase du procédé et que seules de faibles quantités d'eau (jus vert) sont éliminées au cours de la seconde phase du procédé. Pour la luzerne, l'impact de la température est prépondérant comme le montre notamment la figure 4. On remarque ainsi que pour une température de 80°C, il est possible d'extraire 80% de l'eau contenue dans la luzerne.
  • La siccité est un paramètre utilisé pour indiquer le pourcentage massique de matière sèche contenue dans un produit. La siccité d'un produit est donc le rapport entre la masse sèche contenue dans ce produit et la masse totale du produit. Ici également, il s'agit d'un rapport inférieur à 1 qui est exprimé en pourcentage. La siccité peut être également considérée comme le rapport de la masse sèche du produit sur la somme de la masse sèche et de la masse d'eau de ce produit.
  • Il est intéressant ici de comparer le procédé selon l'invention avec un procédé classiquement utilisé pour déshydrater de la luzerne "en voie humide".
  • On suppose que la luzerne présente une siccité initiale de 20%. Des procédés classiques de pressage permettent d'obtenir une siccité de 32,5%. Après séchage dans un sécheur thermique, la siccité finale est d'environ 87%.
  • Avec le procédé de déshydratation selon l'invention, il est possible d'augmenter la siccité intermédiaire de la luzerne, avant son introduction dans un sécheur thermique. Les résultats obtenus en laboratoire montrent que l'on peut obtenir une siccité intermédiaire de 62,5% en utilisant un procédé de déshydratation mécanique assistée thermiquement selon l'invention. Ceci permet d'une part de séparer une quantité de liquide (jus vert) bien plus importante et d'autre part de limiter l'énergie nécessaire pour atteindre l'objectif de 87% de siccité dans un sécheur thermique.
  • En effet, si l'on raisonne sur la base d'une tonne de luzerne déshydratée à l'heure, avec les données indiquées plus haut, selon un procédé de l'art antérieur, la quantité de liquide (jus vert) séparé par voie mécanique (pour arriver à la siccité intermédiaire de 32,5%) s'élève à 380 kg/h et la quantité d'eau évaporée dans le sécheur thermique pour arriver à une siccité finale de 87% est de 390 kg/h.
  • En utilisant le procédé selon l'invention, en partant d'une siccité initiale de 20% pour arriver à une siccité finale de 87%, en passant par une siccité intermédiaire de 62,5%, la quantité de liquide (jus vert) produit est de 680 kg/h et la quantité d'eau évaporée dans le sécheur thermique est de 90 kg/h.
  • Cet exemple numérique (réaliste) illustre les gains qui peuvent être obtenus pour la déshydratation de la luzerne. Le gain massique en jus vert est de plus de 75% tandis que la quantité d'eau à évaporer est environ divisée par quatre.
  • La figure 7 montre l'influence de la température de chauffage sur la cinétique d'extraction de jus vert de luzerne. Le procédé mis en oeuvre pour l'obtention des deux courbes de la figure 7 comporte les étapes suivantes :
    • déshydratation à faible pression et à température ambiante,
    • déshydratation à faible pression et chauffage du piston, et
    • incrément de la pression et maintien de la température du piston constante (par rapport à l'étape précédente).
  • Des expériences ont montré que pour obtenir un jus vert riche en protéines ainsi qu'un bon rendement, la température de la paroi chauffée était de préférence de l'ordre de 50°C.
  • La figure 8 illustre une filière de déshydratation du tourteau de luzerne. Deux étapes sont représentées ici : une première étape de déshydratation mécanique et une étape de séchage thermique. Avant la première étape, la siccité de la luzerne est Sinitiale, entre les deux étapes elle est Sintermédiaire et après la seconde étape, elle est Sfinale.
  • On considère que l'énergie fournie lors de la première étape est X1, exprimée en kWh par tonne d'eau séparée et que l'énergie fournie lors de la seconde étape est X2, exprimée en kWh par tonne d'eau séparée
  • La filière conventionnelle, selon l'art antérieur à la présente invention, comporte :
    • une séparation mécanique, pour laquelle il est d'usage de considérer que la consommation énergétique d'un filtre presse est comprise entre 1 et 10 kWh par tonne d'eau séparée, c'est-à-dire que X1 est compris entre 1 et 10. Une consommation de 10 kWh/t d'eau séparée a été retenue ici (soit X1 = 10).
    • un séchage thermique conventionnellement réalisé dans un sécheur de type four tournant. Le fluide caloporteur entre dans le four à une température de 700 à 800°C et ressort avec une température supérieure à 100°C. La consommation énergétique de ce type d'installation est estimée à environ 800 kWh/t d'eau évaporée, soit X2 = 800. Il est connu ici d'utiliser par exemple un pré-sécheur à basse température, utilisant de l'air neuf à 70°C préchauffé dans un échangeur air/eau grâce à la condensation des buées sortant du four tournant. Un tel pré-sécheur a été développé pour réduire la consommation énergétique associée à la séparation thermique. La consommation globale du pré-sécheur et du four tournant est alors d'environ 580 kWh/t d'eau évaporée (X2 = 580), la température d'entrée du fluide caloporteur dans le four tournant devant être abaissée à 400°C.
  • En supposant un débit de luzerne d'une tonne par heure, une siccité Sinitiale de la plante de 20%, une siccité après déshydratation mécanique Sintermédiaire de 32.5% et une siccité finale Sfinale après séchage thermique de 87%, la puissance consommée sur la filière conventionnelle s'élève à 312,25 kW pour la filière intégrant le four tournant et à 227,44 kW pour la filière intégrant le pré-sécheur en amont du four tournant. Ces résultats sur la filière globale peuvent également s'exprimer en terme de consommation spécifique, ce qui donne 405,45 kWh/t d'eau pour la filière intégrant le four tournant et 295,33 kWh/t d'eau pour la filière intégrant le pré-sécheur en amont du four tournant.
  • Dans une filière selon la présente invention, le filtre presse est remplacé par un dispositif mettant en oeuvre un procédé de déshydratation assisté thermiquement tel que décrit par exemple plus haut. La consommation d'énergie associée à cette séparation mécanique assistée thermiquement a été déterminée grâce au pilote de laboratoire décrit plus haut. Les valeurs sont reportées dans le tableau suivant pour différents températures de paroi du piston. Tableau 1 Consommation énergétique du procédé de déshydratation assistée
    Température de paroi (°C) Consommation énergétique (kWh/t jus séparé)
    50 121,08
    70 150,83
  • Les valeurs dans ce tableau sont probablement un peu surévaluées.
  • Avec une base de calcul identique, à savoir un débit de luzerne d'une tonne par heure, une siccité initiale Sinitiale de la plante de 20% et une siccité finale Sfinale après séchage thermique de 87%, on obtient les consommations suivantes sur la filière selon la présente invention intégrant uniquement le four tournant : Tableau 2 Consommation énergétique de la filière alternative intégrant une déshydratation mécanique assistée thermiquement et un séchage en four tournant
    Température de paroi (°C) Siccité intermédiaire Sintermédiaire (%) Puissance consommée (kW) Consommation spécifique (kWh/t) Gain relatif par rapport à la filière conventionnelle
    50 50,72 204,86 266 34,39
    70 56,86 195,24 253,5 37,47
  • On peut noter ici qu'en récupérant l'énergie contenue dans les buées sortant du four tournant, par l'intermédiaire d'un échangeur de chaleur, on peut encore diminuer la consommation d'énergie de la filière globale.
  • Les mêmes calculs effectués pour la filière selon l'invention en intégrant le pré-sécheur en amont du four tournant conduisent à : Tableau 3 Consommation énergétique de la filière alternative intégrant une déshydratation mécanique assistée thermiquement et un pré-séchage à basse température en amont du four tournant
    Température de paroi (°C) Siccité intermédiaire (%) Puissance consommée (kW) Consommation spécifique (kWh/t) Gain relatif par rapport à la filière conventionnelle
    50 50,72 168,7 219 25,83
    70 56,86 168,4 218,7 25,94
  • Dans cette configuration, l'énergie contenue dans les buées sortant du four tournant a déjà été valorisée. Les figures 5 et 6 concernent les résultats obtenues avec des boues de papeterie en utilisant le procédé selon l'invention. Ces figures correspondent aux figures 2 et 3 décrites en application à de la bentonite. La durée de la première phase est ici de 30 minutes tandis que la seconde phase dure 15 minutes.
  • La figure 5 montre que, pour des boues de papeterie, l'influence de la température est relativement faible pour la première phase. En effet, alors qu'à 25°C le pourcentage massique d'eau éliminée est de l'ordre de 66%, il n'est que d'environ 67,5% à 80°C.
  • La seconde phase est ici intéressante car elle permet d'éliminer de l'ordre de 15 à 20% d'eau supplémentaire. On remarque ici que plus la pression est importante, plus la quantité d'eau séparée est elle aussi importante. Sur la figure 6, on remarque une variation de quelques pourcents pour le passage d'une pression P2 de 7,3 bars à 10,7 bars.
  • Comme il ressort de la description qui précède, l'intérêt du procédé de déshydratation mécanique assistée thermiquement selon l'invention est avéré pour la déshydratation de bentonite et de plantes fourragères, telles la luzerne. Des applications dans le domaine agroalimentaire peuvent être envisagées. Le procédé décrit plus haut peut être utilisé pour des plantes, notamment des plantes ligneuses, des légumineuses herbacées, des tomates, des betteraves, etc.. Des sous-produits agricoles ou déchets verts, peuvent également être traités avec un procédé selon l'invention.
  • Dans le domaine minier, d'autres matériaux que la bentonite peuvent être traités. On peut ainsi appliquer le procédé selon l'invention à de la barytine, de la fluorine ou à divers minéraux argileux.
  • De manière générale, la présente invention peut être appliqué à toute biomasse en excluant toutefois de la définition qui suit le bois et les boues résiduaires ainsi que les boues d'eau potable.
  • Par biomasse on entend :
    • le bois, sous forme de bûches, granulés et plaquettes ;
    • les sous-produits du bois qui recouvrent l'ensemble des déchets produits par l'exploitation forestière (branchage, écorces, sciures...), par les scieries (sciures, plaquettes...), par les industries de transformation du bois (menuiseries, fabricants de meubles, parquets) et par les fabricants de panneaux ainsi que les emballages tels que les palettes ;
    • les sous-produits de l'industrie tels les boues issues de la pâte à papier (liqueur noire) et les déchets des industries agroalimentaires (marcs de raisin et de café, pulpes et pépins de raisin etc.) ;
    • les produits issus de l'agriculture traditionnelle (céréales, oléagineux), résidus tels que la paille, la bagasse (résidus ligneux de la canne à sucre) et les nouvelles plantations à vocation énergétique telles que les taillis à courte rotation (saules, miscanthus, etc.);
    • les déchets organiques tels que les déchets urbains comprenant les boues d'épuration, les ordures ménagères, et les déchets en provenance de l'agriculture tels que les effluents agricoles. Dans l'art antérieur, de nombreux équipements ont été développés pour intensifier les procédés de déshydratation conventionnels. Toutefois, dans la pratique, les procédés développés répondent globalement à une problématique différente de celle de la présente invention, puisqu'il s'agit fondamentalement de procédés de séchage. La plupart des procédés connus reposent sur la technologie du filtre presse. Cette technologie facilite la mise en place d'un dispositif de chauffage. En effet, un filtre presse comporte des plateaux creux permettant la circulation d'un fluide caloporteur. Néanmoins, les plateaux du filtre presse étant disjoints, la circulation du fluide caloporteur dans chacun des plateaux rend l'installation compliquée. En outre, les conditions d'utilisation visent à sécher par contact le gâteau après l'avoir déshydraté mécaniquement. Des problèmes de collage (cuisson) du gâteau de filtration apparaissent couramment sur les plateaux chauffants et empêchent, ou ralentissent, la vidange du filtre presse. Pour abaisser alors la température de fonctionnement, un vide partiel doit être réalisé. L'inconvénient majeur de cette technologie de l'art antérieur réside dans son fonctionnement batch. Une technologie mettant en oeuvre un filtre à bandes a été mis au point dans le cadre du séchage impulsionnel par les papetiers qui maîtrisent bien cette technique pour la fabrication du papier. L'apport de chaleur est plus difficile à implémenter car la rotation des rouleaux rend compliquée la circulation de fluides caloporteurs pour les chauffer. Une alternative consiste cependant à réaliser un chauffage par induction. Un autre inconvénient concerne la compacité du procédé puisque le produit est disposé en couche mince d'épaisseur inférieure à 1 mm.
  • Par opposition, la présente invention, dans ce mode de réalisation préféré, repose sur deux étapes de séparation assistées thermiquement : une première étape, de filtration ou de compression selon le matériau déshydraté, à basse pression (de l'ordre de 3 bars dans un mode de réalisation préféré) suivie d'une étape de séparation à plus haute pression, la température du piston restant constante.
  • Dans un tel procédé selon l'invention, la première étape permet de séparer à moindre coût une grande quantité de liquide. Pendant la seconde phase de séparation, un gain de siccité important peut être espéré, selon les produits déshydratés, même à faible pression (de l'ordre de 7 bars). Par ailleurs, la séparation est plus rapide qu'à température ambiante.
  • Pour passer à un procédé en continu, compte tenu des pressions à mettre en oeuvre, la technologie de la presse à vis peut être utilisée dans la présente invention. Comme déjà évoqué plus haut, il est possible de chauffer non seulement les pièces exerçant une pression mais également les autres parois en contact avec le produit à déshydrater. Ce chauffage peut être réalisé à l'aide de résistances électriques mais également en utilisant un fluide caloporteur (huile thermique, eau chaude, vapeur, air chaud, buées issues d'un sécheur...).
  • La présente invention ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples non limitatifs et aux variantes évoquées. Elle concerne également les autres variantes et applications à la portée de l'homme du métier dans le cadre des revendications ci-après.

Claims (12)

  1. Procédé de déshydratation mécanique assistée thermiquement dans lequel un produit à déshydrater est introduit dans un dispositif de filtration et/ou de compression, dans lequel un apport de chaleur est réalisé, et qui comporte une première étape à une première pression inférieure à 7 bars au cours de laquelle le produit à déshydrater est chauffé à une température inférieure à la température d'évaporation du liquide à éliminer et le liquide à éliminer est récupéré au fur et à mesure,
    caractérisé en ce que cette première étape a une durée comprise entre 5 minutes et plusieurs heures, et en ce que cette première étape à une première pression est suivie d'une seconde étape à une seconde pression, cette seconde pression étant supérieure à la première pression et inférieure à 30 bars.
  2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pression est comprise entre 1,5 et 4 bars.
  3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de filtration et/ou compression comporte une enceinte (2, 4) présentant une paroi dont une partie au moins est chauffée, et en ce que le produit à déshydrater est chauffé par conduction à partir de la partie chauffée de la paroi.
  4. Procédé selon les revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la seconde étape est réalisée à température inférieure à la température d'évaporation du liquide à extraire.
  5. Procédé selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que dans la seconde étape la partie chauffée de la paroi reste à température sensiblement constante, cette température correspondant à la température de ladite partie chauffée de la paroi dans le dispositif de filtration et/ou de compression à la fin de la première étape de compression.
  6. Procédé selon l'une des revendications 3 ou 5, caractérisé en ce que le liquide à éliminer contient majoritalrement de l'eau, et en ce que la partie chauffée de la paroi est portée à une température comprise entre 40°C et 90°C dans la première étape.
  7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte avant la première étape une étape de déshydratation à température ambiante, sans apport de chaleur, à une pression correspondant à la première pression et au cours de laquelle le liquide à éliminer est récupéré au fur et à mesure.
  8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est appliqué au prétraitement d'une biomasse humide, à l'exclusion du bois.
  9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la biomasse humide subit une étape finale de séchage thermique dans un sécheur, en ce que le sécheur est muni d'un échangeur de chaleur en sortie, et en ce que l'énergie des buées récupérée dans l'échangeur de chaleur est au moins partiellement utilisée pour réaliser un chauffage lors des étapes précédentes du procédé.
  10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est appliqué à la déshydratation de déchets liquides ou pâteux, à l'exclusion des boues résiduaires urbaines et des boues d'eau potable.
  11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'Il est appliqué à l'extraction de jus vert à partir d'une biomasse humide, à l'exclusion du bois.
  12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé en ce que la température de la paroi chauffée reste inférieure à 60°C.
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