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Microfiltration de jus de fruits et suspensions à base de fruits : Faisabilité et performances d'une filtration par membranes immergées

Rouquie C.. 2018. Montpellier : Université de Montpellier, 191 p.. Thèse de doctorat -- Génie des Procédés.

Parmi les nombreux mécanismes de colmatage observés pendant la microfiltration des suspensions à base de fruits (jus de fruits, agro-déchets, etc.), le dépôt de composés à la surface membranaire est souvent supposé être le mécanisme limitant. A l'échelle industrielle, ce type de colmatage est limité par la mise en oeuvre de forts cisaillements à la membrane qui favorisent les mécanismes de rétrotransport des plus gros composés de la suspension, notamment les supra-colloïdes (1 – 10 µm) et les particules (> 10 µm). Si ce mode opératoire permet d'obtenir des productivités intéressantes, les coûts d'investissement et de fonctionnement associés à la microfiltration tangentielle peuvent rendre son accessibilité difficile pour de petites structures de production de jus de fruits et/ou de valorisation de leurs coproduits, notamment dans les pays en développement. Dans ce contexte, ces travaux de thèse ont porté sur l'étude des performances d'un procédé de filtration à membranes immergées. Ce procédé de filtration externe-interne, associé à un mode de filtration quasi-frontale (peu énergivore) présente divers avantages comme sa forte compacité et une relative simplicité d'opération (absence de pressurisation). Dans un premier temps, l'évaluation des performances d'une filtration par membranes organiques fibres creuses immergées, jusqu'alors jamais utilisée pour la microfiltration de suspensions à base de fruits, a été proposée, en comparaison avec le procédé conventionnel de filtration tangentielle par membranes minérales tubulaires. Elle a permis d'identifier pour la première fois les domaines de productivité associés à une filtration à membranes immergées pour 5 jus de fruits et 2 coproduits vinicoles (flux de 3 et 7 L.h-1.m-2, pour des pressions transmembranaires entre 0.04 et 0.70 bar), et d'y juxtaposer les domaines de productivité associés à la filtration tangentielle pour ces mêmes suspensions (20 - 120 L.h-1.m-2, 1.5 – 2 bar). L'étude des performances en termes de s

Mots-clés : jus de fruits; microfiltration; membrane de filtration; colmatage

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