Echangeurs de chaleur tubulaires pour la revalorisation des déchets d’abattoirs
Historique du système de traitement pour la revalorisation des déchets de viande
Un abattoir de volailles situé en Allemagne a contacté SACOME pour réaliser un processus de revalorisation des déchets de viande de leur usine.
Cet abattoir travaille principalement à la transformation de la viande de poulet, à sa découpe et à son conditionnement pour la consommation humaine, l’ensemble du processus étant entièrement automatisé. L’usine emploie environ 200 personnes et traite entre 65 000 et 125 000 poulets par jour.
La grande quantité de déchets animaux générés posait un problème au client, qui a donc décidé d’étudier la manière de les valoriser. Il a donc choisi de traiter les déchets en les déchiquetant et en les refroidissant, dans le but de les vendre comme aliments pour animaux. De cette manière, le client obtient non seulement une solution au problème des déchets générés, mais il parvient également à leur donner une valeur ajoutée, en en tirant un avantage économique…
La solution proposée : des échangeurs de chaleur tubulaires pour la revalorisation des déchets de viande
Pour réaliser le processus de revalorisation des déchets demandé par le client, SACOME a fourni un système complet clé en main, dont l’étendue de la fourniture comprend :
- Section de traitement thermique pour le refroidissement avec des échangeurs de chaleur tubulaires.
- Vannes automatiques de produit avec raccords à brides.
- Système CIP, monté sur châssis.
- Panneau de régulation et de contrôle, avec automate SIEMENS S7-300.
- Transport jusqu’aux installations du client.
- Mise en service, effectuée avec le reste de l’installation en pleine activité.
- Formation des opérateurs de l’abattoir au fonctionnement correct de l’installation.
SACOME fournit des installations de traitement clés en main comprenant l’équipement d’échange thermique, la régulation, la mise en service et la formation du personnel.
Description du processus de revalorisation des déchets de viande
L’installation de traitement fournie par SACOME était initialement conçue pour refroidir 1 800 kg/h de déchets de volailles broyés, afin de les transformer en un produit revalorisé adapté à la consommation d’autres animaux. Cette capacité a ensuite été portée à 5 000 kg/h.
Le processus de refroidissement permet de maintenir le produit dans des conditions optimales pendant le transport vers les locaux des clients. La viande hachée entre dans l’usine à 30 ºC et est refroidie à 5/10 ºC, température à laquelle elle est stockée en vue d’un transport réfrigéré ultérieur.
Le client a également demandé que le système de nettoyage CIP pour le nettoyage automatisé de la ligne de produits soit fourni, ainsi que des composants supplémentaires, l’ensemble du système étant monté sur un châssis compact.
Le processus de refroidissement est essentiel pour préserver les caractéristiques des déchets retraités en vue de leur transport vers les points de consommation.
Spécifications des produits dans le cadre de la revalorisation des déchets de viande
Le produit à transformer et à traiter dans l’usine de transformation est un mélange hétérogène de déchets de viande, composé de têtes, de pieds, d’ailes, d’os hachés et d’intestins de différents types de volailles, principalement des dindes, des poulets et des oies.
Par conséquent, pour la conception thermique de l’installation de traitement, il est essentiel de déterminer de manière adéquate les propriétés physiques du produit : densité, chaleur spécifique, conductivité thermique et viscosité. Étant donné l’impossibilité de connaître ces propriétés a priori (principalement les courbes de viscosité en fonction de la température), différents essais de pompage ont été réalisés in situ, dans une installation existante.
Sur la base de ces essais, les propriétés physiques ont été convenues avec le client, conformément à l’expérience des ingénieurs du service technique de SACOME pour ce type d’application.
SACOME dispose d’une vaste base de données sur les propriétés physiques des différents types de déchets carnés, ce qui garantit une conception thermique optimale des installations de traitement.
Conception d’échangeurs de chaleur tubulaires pour la revalorisation des déchets de viande
Pour ce projet, nous avons fourni notre échangeur de chaleur tubulaire S-TF20-I, dont les principales caractéristiques sont décrites ci-dessous :
Géométrie monotubulaire
Notre échangeur de chaleur tubulaire S-TF20-I se compose de deux tubes concentriques (géométrie monotubulaire) où les déchets circulent dans le tube intérieur et le fluide frigorigène dans l’espace annulaire. Cette conception d’échangeur de chaleur tubulaire, qui fait partie de notre ligne sanitaire, est un échangeur de chaleur idéal pour éviter le colmatage de l’équipement, compte tenu de la teneur élevée en solides et de la grande taille des solides présents dans le produit.
Solution optimale
La conception des échangeurs de chaleur tubulaires est un compromis entre l’agrandissement de la section transversale pour éviter les blocages, le traitement de la viande à un bon rythme pour favoriser le transfert de chaleur et le maintien de la perte de charge dans des valeurs raisonnables.
Conception modulaire
La conception avec des raccords à brides facilite le démontage des unités, à la fois pour la maintenance et le nettoyage, et pour ajouter des modules supplémentaires si le client souhaite augmenter la puissance thermique.
Groupe de pompage
Les déchets de viande étant un produit très visqueux, la perte de charge dans le tube intérieur peut être très élevée. La détermination correcte de la perte de charge est la clé de la sélection de la pompe volumétrique et de la pression de calcul appropriées.
Capacité de traitement du système
Le système de traitement fourni est capable de s’adapter à une production très variable grâce à un système de pompage avec convertisseur de fréquence, ce qui permet au client de travailler avec des débits de résidus de viande compris entre 1 800 et 5 000 kg/h.
Ondulation des chambres à air
Un tube intérieur ondulé SOFT a été prévu dans chaque échangeur de chaleur tubulaire afin d’augmenter la turbulence du produit sans compromettre l’augmentation de la chute de pression associée à l’ondulation des échangeurs de chaleur à tube corrugué.
Le projet en chiffres
Capacité de traitement (poulets/jour)
Débit du système alimenté par SACOME (kg/h)
Température de refroidissement (°C)
Puissance calorifique (Kcal/h)
Pression nominale du canal du produit (bar)
Surface occupée (mm)
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