Innovations techniques et technologiques : succès pour les 6es Ritt de Tecaliman

Ces 6es Rencontres sur les innovations techniques et technologiques (Ritt) industries agroalimentaires ont été organisées conjointement par Tecaliman, Oniris (École nationale vétérinaire de Nantes) et le CTCPA (Centre technique agroalimentaire) sur le thème les transferts et la manutention.

Les conférenciers de la journée Ritt 2017.

Les conférenciers de la journée Ritt 2017.

C’est un groupe de quatre étudiants de dernière année de l’Oniris qui a ouvert la journée avec une présentation sur les éléments d’un cahier des charges d’achat d’un système de transfert/manutention de liquides, de grains ou poudres. Permettant d’établir un dialogue entre l’industriel et l’équipementier, le cahier des charges définit les besoins d’une nouvelle installation, et il prend en compte de nombreux points : produit transporté, environnement, dimensionnement, pilotage, sécurité, fabrication, nettoyage, maintenance, budget. « Le cahier des charges permet d’établir une confiance entre l’industriel et son équipementier », affirme l’un des étudiants. Ce dernier a fait réagir la salle sur l’aspect des normes de sécurité, et notamment les normes de zone Atex. « À la différence de la norme CE, la norme Atex n’est pas fermée et est du ressort de l’industriel qui définit son niveau de risques », témoigne un représentant de la salle. « Le cahier des charges est parfois trop rempli et on oublie les priorités du terrain », commente un représentant de la société Stolz qui invite à savoir regarder ailleurs.

Régis Lasne, de Liftvrac, a fait une présentation sur la conception d’un convoyeur élévateur permettant d’augmenter le Taux de rendement synthétique (TRS) des lignes de production dans l’industrie agroalimentaire. Liftvrac est une entreprise créée en février 2008 par Marcel Boursier. Elle développe, fabrique et commercialise un convoyeur élévateur spécifiquement dédié aux produits vrac fragiles, pâteux et/ou collants. Dénommé Liftvrac, la conception de ce nouveau convoyeur a nécessité le développement d’une bande transporteuse très spéciale qui a fait l’objet de deux brevets. Ses avantages sont multiples : gain de place grâce à une bande spéciale 100 % polyuréthane et possibilité d’élévation quasiment à la verticale, réduction importante des pertes car tous les produits, même les plus délicats, sont respectés car non-compactés. En effet, la bande les enveloppe à la montée et son nettoyage se fait en quelques minutes et très facilement. Le Liftvrac se démonte entièrement, sans perte de pièces. Une dizaine de minutes suffisent à réaliser l’opération pour une faible consommation d’énergie avec 0,5 kWh pour faire fonctionner cet élévateur. Cette présentation a intéressé les industriels présents dans la salle, notamment les fabricants d’aliment du bétail. La hauteur maximum d’installation de la bande transporteuse est de 8 m, avec un débit maximum de 18 m³/h. Si le Liftvrac a été au départ conçu pour le transport de produits laitiers (fromage râpé, pâte de fromage), il peut aussi être installé en sortie d’extrudeur. « Notre société est fondée sur l’innovation et nous consacrons 10 % de notre chiffre d’affaires à la R&D », conclut Régis Lasne.

Vis mécanique flexible

Dans la présentation suivante, Franck Deramond, directeur d’Apia Technologie, s’intéresse au transfert et au dosage des poudres par vis mécanique flexible. Plus connue sous le nom de vis « Transitube », la vis flexible a fait l’objet d’un premier dépôt de brevet (alimentateur mécanique flexible destiné à transporter le blé dans les moulins et les coopératives agricoles) en 1959 par André Taupin, meunier à Nevers. En 1961, Transitube a conclu un contrat de collaboration avec André Taupin pour le développement de l’alimentateur flexible ainsi que de ses autres inventions dans le domaine industriel. « En 2017, la société Apia Technologie est la filiale du groupe Transitube, dédiée entièrement depuis 25 ans à l’industrie alimentaire », affirme Franck Deramond qui précise ensuite le fonctionnement de la vis mécanique flexible. Le pulvérulent introduit gravitairement dans l’entrée de la vis est immédiatement centrifugé par la spire en rotation contre la paroi du tube de transfert. Le pulvérulent forme ainsi un palier fluide dynamique au cœur duquel la spire est guidée sur l’ensemble du parcours. « Le pulvérulent s’affranchit ainsi d’une partie de la gravité et peut donc être véhiculé dans tous les plans », commente Franck Deramond qui ajoute que la spire est guidée sur toute sa longueur. Il est donc possible de réaliser des rayons de courbure.

Système dynamique et clos, la vis flexible a de nombreux atouts. Elle peut travailler sur des granulométries allant des nano-matériaux jusqu’à 20 mm Elle s’arrête et redémarre en charge et a une inertie très faible. Elle peut travailler dans une plage de température entre -180 °C et +400 °C. Elle n’altère pas les produits transportés. Elle est construite exclusivement avec des matériaux certifiés contact alimentaire et est facilement nettoyable. La vis flexible offre par ailleurs des économies d’études car elle contourne les obstacles et passe par des passages étroits, et d’exploitation en ne consommant qu’1,5 kWh par tonne transportée. Elle présente également des limites : solution spécifique à chaque cas, le produit transporté est un composant à part entière, la vis flexible ne se vide pas intégralement et elle est limitée en longueur avec un maximum de 22 m.

Permettant de faire du transfert, de point à point ou multipoints, du dosage (équipement particulièrement indiqué pour le batching et dosage continu), du prémélange avec plusieurs flux de natures différentes homogénéisés durant le transfert, ou du traitement thermique (refroidissement et chauffage), la vis mécanique flexible intéresse les fabricants d’aliments. « Nous travaillons sur 150 projets par an avec 200 à 300 ingrédients », conclut Franck Deramond.

Régis Hervé, Bühler, en train de présenter le concept Tubo.

Régis Hervé, Bühler, en train de présenter le concept Tubo.

Concept Tubo

Régis Hervé, du département logistique des grains de Bühler, a présenté Tubo, un nouveau système breveté de manutention des produits en vrac qui combine les avantages des transports mécaniques (doux et économique en énergie) et pneumatique (hygiénique et flexible). Lancé en développement en 2012, Tubo est actuellement en phase de commercialisation et est « le seul convoyeur sous tube à poussée dans le monde ». Il est configuré à partir de composants standardisés, mais des options de personnalisation sont possibles suivant les applications et les particularités clients. Il se caractérise en outre par des possibilités d’entrées et de sorties multiples, des distances de transport maximum d’environ 35 m et un débit maxi d’environ 20 t/h (avec un tube de diamètre 6 pouces).

Il permet une flexibilité accrue dans les études d’implantation en permettant le transport tridimensionnel des produits, en réduisant le nombre de stations de transfert. « Un agencement flexible des installations réduit fortement les besoins d’espace en comparaison avec des manutentions traditionnelles avec élévateurs. »

Tubo assure un transport sans rétention de produit ainsi qu’une vidange complète des conduites. Dans le même temps, des éléments pousseurs mobiles empêchent le mélange de produit. « Les possibilités de vidange et de nettoyage du circuit fermé éliminent les risques de contamination en cas de changement de lot de produit. » Tubo réduit également les frottements inhérents au système et par conséquent fortement la consommation d’énergie. Les implantations tridimensionnelles réduisent les hauteurs de transport, participant aussi à la réduction des besoins d’énergie. Grâce à une manutention optimisée sur le plan des

frottements, « il minimise les casses produit et augmente ainsi le rendement ». De gros volumes de manutention peuvent être atteints malgré de faibles vitesses de transport.

« Tubo est un système simple de transfert qui limite l’investissement initial, les coûts d’exploitation et de maintenance, tout en offrant de nouvelles possibilités de conception d’installations », résume Régis Hervé qui ajoute que l’objectif premier du Tubo est d’optimiser les liaisons entre les machines. Cette innovation fait l’objet d’un développement mondial, avec plus de 35 installations depuis deux ans dans des métiers différents : brasserie, industrie du riz en Asie, alimentation animale en Belgique, semences (en phase de réalisation en France).

Atmosphère protégée

Dans la présentation suivante, Valéry Bonnet, responsable du pôle décontamination de l’air de Delta Neu, s’est intéressée aux risques de contaminations croisées aériennes lors du transfert de produits fragiles et aux solutions pour améliorer la sécurité sanitaire des agro-industries.

« Les sources de contamination sont multiples, précise-t-elle. Les matières premières, l’emballage, les éléments de nettoyage, les outils, les opérateurs, l’air, etc. » Et les réponses pour y remédier sont variées : « Sélectionner et contrôler les matières premières, utiliser les chocs thermiques et les conservateurs, modifier le pH, procéder à des irradiations ou utiliser des additifs antifongiques ou des bactériostatiques. » Elle a également présenté plusieurs solutions pour améliorer la sécurité des process. Parmi ces dernières, la catalyse hétérogène (photons UV plus catalyseur) détruit les molécules organiques. Les micro-organismes sont inactivés et transformés en CO2 et H2O. D’autres solutions fonctionnelles existent, comme la décontamination de l’air visant à abaisser le bruit de fond biologique (décontamination au soufflage ou isolement d’une partie du process pour créer une surpression locale sur une zone de fragilité). « Il faut penser l’air comme une composante technologique et ne pas oublier que les arguments liés à la sécurité sanitaire sont des atouts concurrentiels », résume-t-elle.

Automatiser les processus de lavage

OptiCip est une société de conseils et d’expertise partenaire des industries alimentaires. Son activité est orientée exclusivement vers l’optimisation technique et environnementale ainsi que vers la réduction des budgets d’exploitation des Cip (clean in place) ou Nep (nettoyages en place). Dans son intervention, Pascal Reignier, le gérant d’OptiCip, estime « qu’en matière d’hygiène, la reproductibilité des opérations de nettoyage est primordiale, et il est donc judicieux d’automatiser tout ce qui est automatisable. Cependant, quel que soit le niveau d’automatisation d’une installation, il est obligatoire de mettre en place un monitoring pour le suivi, le contrôle et donc pour la maîtrise ». Dans ses conclusions, il estime que quel que soit le niveau d’automatismes et d’informations disponibles, il est nécessaire de définir et valider les paramètres et les processus de lavage, préférer les matériels conçus pour être parfaitement nettoyable et faire du « sur-mesure » car dans le domaine des programmes de lavage Nep, on ne doit pas faire de copier-coller. Un groupe de travail sur ces questions d’hygiène existe au niveau européen, l’EHEDG (European hygienic engineering and design group) et OptiCip sont membres du groupe de travail pour la conception de la guideline sur les Cip. « Sur 48 recommandations issues de ce groupe de travail et en cours de traduction en français, un tiers concerne les pulvérulents et vous concerne », affirme Christophe Hermon du CTCPA suite à l’intervention de Pascal Reignier. « Cette intervention est une source de réflexion pour nos métiers comme les stations de lavage des camions ou plus en amont le nettoyage des machines à soupe des éleveurs de porcs », complète ensuite Fabrice Putier.

Un atelier pilote modulable

Dans la dernière intervention de la journée, Jean-Luc Louis de Palamatic Process s’est intéressé à l’ensemble des problématiques liées au transfert pneumatique des pulvérulents. Créée en 1992 et localisée à Rennes, Palamatic Process est spécialisée dans la manutention des poudres et granulés, avec plus de 2 000 installations à travers le monde (35 % en food et feed, 35 % en chimie). « Nous appréhendons l’impact de la technologie et du matériel utilisé en conditions proches du réel, depuis les matières premières et ses caractéristiques spécifiques jusqu’aux produits finis », affirme Jean-Luc Louis qui présente ensuite l’atelier pilote modulable pour solutions de convoyage installé à Brécé près de Rennes au siège de l’entreprise. « Notre station pilote regroupe la majorité des fonctions d’une ligne de production industrielle », explique Jean-Luc Louis, avec une installation à taille industrielle, des conditionnements par sacs, big-bag ou containeurs et un débit de transfert jusqu’à 10 m³/h. « Notre installation est flexible afin de traiter une majorité de configurations avec trois principales technologies de convoyage actuellement utilisées : phase dense aspirée, phase dense poussée et phase diluée poussée », ajoute le conférencier. Plusieurs problématiques peuvent être rencontrées : respect du produit (insectes vivants, pétale de soja, croquettes), risques de démélanges (vitamines, anticoccidiens, etc.), rétention du produit (vitamines, anticoccidiens, protéines de lait), nettoyabilité des installations.

Philippe Caldier

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