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8/12/2019 huilerie_de_palme.pdf

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Prpar par :Groupe 2

IBINGA MAPAGHA Inanna KANGAH Yao RaymondTARARI YOUNESTIEN-YU-SONG JOEL

Anne acadmique 2003 / 2004

Section industries agroalimentaires des rgions chaudes

PROJET HUILERIE DE PALME

EN AFRIQUE CENTRALE


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INTRODUCTION..................................................................................................................2

I. PRESENTATION DE L'ETUDE .......................................................................................2

II. DIAGRAMME PREVISIONNEL DU PROJET ..............................................................2

III. PLANTATION................................................................................................................. 3

IV. USINE.............................................................................................................................. 5

.......................................................................................5

......................................6

.............................................................7

! .................................................................9

! ...............................................................10

" # $ % & ' ............................................................................... 18

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+ , $ ........................................................... 19

- #, ./012 2# 30452# ................................................................................ 19

V. PERSONNEL.................................................................................................................. 20

VI. LES EFFLUENTS ......................................................................................................... 20VII. LES UTILITES.............................................................................................................20

CONCLUSION.................................................................................................................... 23

BIBLIOGRAPHIE ...............................................................................................................24


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INTRODUCTION

Le but de notre projet est de crer une plantation industrielle de palmiers en Afrique centraleen vue de substituer aux importations dhuile de palme actuellement en provenance deMalaisie. La rgion choisie se trouve en zone forestire, elle est favorable la culture dupalmier huile par son humidit abondante et par la nature du sol moyennement sablonneux.Aussi, nous pouvons disposer de 25000 ha pour une priode dexploitation de 25 ans.Ce rapport prsente les donnes techniques ncessaires la ralisation du projet ainsi que lesdiffrents plans.Notre tude permettant d'alimenter la plus grande part possible du march local, nous avonstenu compte de lvolution annuelle de celui-ci qui est de 3% dans tous nosdimensionnements. Par ailleurs on notera la prsence d'une production d'huile artisanale surune superficie de 12000 ha

I. PRESENTATION DE L'ETUDE

L'tude de l'implantation de notre unit de production d'huile brute de palme se ralise sur unepriode de 25 ans avec une surface maximale annuelle de plantation de 2000 ha L'volutionde nos surfaces de culture suit la croissance de la population et donc du march un taux de3%.La premire rcolte de rgimes ( t de FFB) s'effectue au bout de la 4me anne soit 1 an deppinire et 3 ans avant maturit, ce qui correspond 20% de leur production adulte leurproduction augmentera rgulirement jusqu' l'ge de 12ans. Elle restera stable (selon noshypothses) et pour des problmes de hauteur ( la rcolte tant uniquement manuelle) lespalmiers seront remplacs au bout de 20 ans.

Les caractristiques des rgimes (voir les coefficients techniques)

II. DIAGRAMME PREVISIONNEL DU PROJET

Fig. 1 : Diagramme prvisionnel de plantation

Le projet d'implantation de notre usine commence par l'embauche du personnel ncessaire audfrichage de la surface de la nursery et de la construction des logements. Par la suite on


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3

procde celui des plantations. Cette embauche se fait tout au long de l'anne du projet. Il est noter que la surface dfriche pour la nursery de l'anne 1 est la mme utilise pour tout leprojet car en cette anne 2000 ha de palmiers sont replants en palmeraie ce qui reprsente lasurface maximale que l'on puisse planter en une anne.

Fig. 2 : Diagramme prvisionnel de l'usine

La construction de l'usine dbute par l'embauche du personnel ncessaire pour le dfrichagede la surface devrant accueillir son implantation. Cette construction se fait sur les 18premires annes du projet, car l'on acquiert les quipements au cours des 20 annes defonctionnement de l'usine et cela pour suivre l'volution de la production des palmiers.

III. PLANTATION

Pour faire face lvolution du march, nous avons dcid de planter une quantit prcise deplants qui vont produire des tonnes de FFB / ha aprs cinq ans soit une anne en nursery etquatre annes en plantation

5

Calcul du nombre de palmiers lhectare :

Les palmiers sont rgulirement espacs de 9 m. 3 palmiers forment un trianglequilatral de 9 m de ct. Chaque trave de 100 m peut donc contenir : 100/9 = 11,11palmiers, espacs chacun de 9 m. La hauteur du triangle quilatral tant de 7,8 m donc unelargeur 100 m peut contenir : 100/7,8 = 12,82 palmiers. Au total, 1 hectare peut donccontenir : 12,82 x 11,11 = 142,4 palmiers, soit 143 palmiers.La surface plante est fonction de la production annuelle dhuile ncessaire pour satisfaire lemarch vis. La meilleure solution a t calcule laide de la moyenne de la valeur absoluedes diffrences entre le march et notre production d'huile. Lvolution de la surface occupepar la palmeraie est reprsente dans le fichierralisations techniques, plantation . La surfacemaximale atteinte vaut18 600 ha en anne 25.

La surface occupe par les voiries correspond 2%(Momento de l'agronome, 2002) de la surface maximale des plantations soit :372 ha.


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. 6

Graines 85% 244

Graines germes 87% 207Plants prppinires 83% 180Ppinire 75% 150

1 an

Palmeraie 95% 143 3 ans avant 1re rcolteSource : Anonyme 1999

. 7

nombre de palmiers en palmeraie = surface plante (ha) x 143nombre de plants en ppinire = (nombre de palmiers en palmeraie / rendement en palmeraie ) / rendement en ppiniresoit 401 404 plants pour une surface de2000 ha.Or 1 hectare de ppinire =23419 plants La surface de notre ppinire est de17,17 ha selon la formule :surface ppinire = nombre de plants en ppinire / nombre de plants dans 1 hectare deppinire

. 7

Nombre de plants en prppinire = nombre de plants en ppinire / rendement en pr

ppinire; soit 401404 / 0,83 =483 619 plantsSurface pr ppinire = (nombre de plants en pr ppinire / nombre plants par planche) xsurface dune planche(N'NANG, 1979).

avec nombre de plants par planche = 22 x 22 = 484surface dune planche = 2,2 x 2,2 = 4,84.10-4 ha

Ainsi pour 2000 ha de palmeraie la surface de la pr ppinire est de1,82 ha

La surface totale de la nursery ( surface pr ppinire + surface ppinire ) est de19 ha.A la fin de notre projet la superficie totale est de18 600 ha . Elle a t obtenue en tenantcompte des carts entre le march et la production totale d'huile brute par an. Ainsi la valeurabsolue de la moyenne de la diffrence des carts entre le march et la production a t

Figure 3 Schma dune planche en pr ppinire2,20 m

2,20 m

0.1 m

0,22 m

0.1 m

Sac contenant 1

Tableau 1 : Rendements de culture


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rduite au minimum possible. Cette valeur minimale permet de dterminer les surfaces planter et quelle priode du projet.Tableau 2 : Surfaces plantes au cours du projet

Anne de plantation

Surfaces plantes

Anne de plantation

Surfaces plantes

Anne de plantation

Surfaces plantes

1 2000 8 300 15 12002 2000 9 800 16 12003 2000 10 1000 17 5004 300 11 1100 18 5005 300 12 1000 19 5006 400 13 1000 20 5007 300 14 1200 21 500

IV. USINE

Il s'agit de produire de l'huile brute pour couvrir au mieux le march local. L'importationd'huile brute par an tant de 25 000 tonnes avec une croissance de 3% par an. La productiond'huile brute tant lie aux annes de plantation et au rendement des palmiers, les calculs ontt faits en consquence.

Anne deprojet

Productionhuile brute

(t/an)

Marchhuile brute

(t/an)

Annede projet

Productionhuile brute

(t/an)

Marchhuile brute

(t/an)5 1 637 25 000 16 35 233 34 6066 4 092 25 750 17 38 179 35 6447 7 366 26 523 18 41 576 36 7138 10 067 27 318 19 45 299 37 8159 12 890 28 138 20 49 392 38 949

10 15 918 28 982 21 45 095 40 11811 19 028 29 851 22 40 675 41 32112 22 261 30 747 23 36 051 42 56113 26 026 31 669 24 38 138 43 83814 29 463 32 619 25 40 021 45 15315 32 573 33 598 35 233 34 606

Tableau 3 : Evolution production huile brute par rapport au march


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Le dimensionnement de l'usine t fait en tenant de la capacit maximale de productiond'huile brute atteinte au cours de ces 20 de projet. Les capacits de fonctionnement ont tfaites sur la base de celle des presses. En effet la capacit de transformation de l'unit doit trebase sur la production de rgimes obtenue en plantation et non celle de l'volution dumarch. Les dimensions de chaque appareil dans l'usine nous ont permis de dterminer lasuperficie totale qu'elle occupera. En effet cela t fait en tenant compte des 4 paliers deconstruction de l'usine.

L'implantation de l'usine prend en compte la superficie de stockage des cages, des tanks destockage de l'huile brute, des silos de stockages des noix, des rafles et de l'espace decirculation des personnes et camions voire l'agrandissement ventuel de l'usine.


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Rgimes FFB(100 Kg)

Strilisation

RgimesStriliss

Egrappage

Lavage

Fruits lavs

Raffles

Fruitsggraps

Malaxage

Incinration

Fruits

malaxs

Pressage

Jus depresse

Tamisage

Matte

Emottage

Dfibrage

NoixhumideFibres

Schage

Noixsche

Concassage

vapeur

Eau

90 Kg

27 Kg

63 Kg

63 Kg

Vapeur17 Kg

80 Kg

37,5 Kg

54,4 Kg

Eau 25 Kg

17,5 Kg

15,5 Kg

20 Kg

Jus brutdilu

Stockageamandescoques

9,3Kg 6,2 Kg


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Diagramme de fabrication base 100 (suite)

Jus brutdilu79,4 Kg

Clarification 1

Boues 1Huile

clarifie

Clarification 2

Boues 2

vapeur 6 Kg

Eau 2 Kg

24,8 Kg 60,6 Kg

Dshydratation

Huile brutefinie

Huile pr-sche

23,6 Kg

23,65 Kg

3,15 Kg

Phasehuileuse

Dcantationstatique

6,46 Kg

3,8 Kg

Bouespelletable

Effluents

Dcantationcentrifuge

Boues 4 59,95 Kg

53,49 Kg

homognsation

Boues 3 63,75 Kg


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Diagramme de composition : clarification

Clarification 1

Huileclarifie

% huile:95% eau: 3% MS:2

Clarification 2

Huile pr-sche

% huile:99,8% eau: 0,2% MS: 0

Boues 2

Dshydratation

Huile brutefinie

% huile: 100% eau: 0% MS: 0

% huile: 0% eau: 84% MS: 16

Boues 1 % huile: 4% eau: 91% MS: 5

Dcantationstatique

% huile: 66% eau: 31% MS: 3

Phasehuileuse

homognsation

Boues 3% huile: 4

% eau: 91% MS: 5

% huile: 0,1

% eau: 99,5% MS: 0,4

% huile: 1% eau: 54% MS: 45

Dcantationcentrifuge

Bouespelletables

Effluents

Boues 4% huile: 0,2% eau: 94,7% MS: 5,1

2 kg d'eau

Jus brut

dilu


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!

a) Pressage :

Latelier de pressage est le cur de lusine puisque lensemble des autres quipementsest dimensionn en fonction du dbit horaire des presses. Afin dviter un investissement dedpart trop important, la capacit de latelier de pressage est augmente par palier successif enfonction de laugmentation de la production des rgimes de fruits. Le choix de ces paliers adabord t fait en se basant sur une dure de fonctionnement des presses de 11 heures par jour pendant lanne (journe de 16 heures de travail par jour), except pendant le mois deproduction maximal (12% de la production annuelle) o les presses fonctionnerait 24 heures.Il nous a ainsi t possible de dterminer les dbits horaires moyens annuels que devraientsuivre les presses.

Nous nous sommes galement appuys sur le calcul dun taux moyen dutilisation

annuel des presses qui correspond au rapport de leur utilisation rel dans la journe (ennombre dheures) et de leur dure maximale de fonctionnement thorique que nous avons fixen fonction de la dure de fonctionnement de lusine, savoir 11 heures dans la journe. Nousavons ensuite ralis la moyenne de ces taux dutilisation annuels sur les 20 annes deproduction afin dobtenir un taux moyen que lon a cherch maximiser.

Nous sommes ainsi arrivs aux rsultats suivants :

1er palier : Anne 4, achat et installation dune presse de capacit 20 T deFFB/h, utilisable pour la production de lanne 5.2me palier : Anne 9, achat et installation dune presse de capacit 20 T de

FFB/h ce qui portera la capacit de traitement de latelier de pressage 40 T deFFB/h ds lanne 10.3me palier : Anne 14, achat et installation dune presse de capacit 20 T deFFB/h ce qui portera la capacit de traitement de latelier de pressage 60 T deFFB/h ds lanne 15.4me palier : Anne 18, achat et installation dune presse de capacit 10 T deFFB/h ce qui portera la capacit de traitement de latelier de pressage 70 T deFFB/h ds lanne 19.5me palier : Anne 21, tant donne la diminution de la production de rgimede fruits frais, la vente de la presse de 10 T de FFB/h nous a sembl approprie,ce qui porte la capacit de latelier de pressage 40 T de FFB/h cette mmeanne.

Cette rpartition des paliers dinvestissement correspond une moyenne des tauxdutilisation annuels des presses de 80%.


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Ce graphique reprsente les liens entre la capacit des presses et lvolution du dbithoraire de lusine de rgime sur les 25 annes dexploitations (lorsque latelier de pressagefonctionne 11 heures par jour). Lensemble de nos calculs de dimensionnement sera effectusur cette base horaire car les dbits horaires annuels de FFB sont les plus importants lorsquelusine fonctionne 16 heures 8% mensuel de la production annuelle.

b) Strilisation

La strilisation est la premire opration du traitement des fruits. Elle combine uneaction thermique et une action mcanique effectue par des dtentes brusques et rptes aucours du traitement thermique.

Ce traitement va permettre de stopper lactivit enzymatique des diastases, quitransforment les glycrides en acide gras et glycrine, et darrter ainsi la dgradation delhuile. Laction mcanique de la strilisation va provoquer lclatement dune partie des

cellules olifre permettant ainsi dobtenir un meilleur rendement, ainsi que le dcollementdes amandes lintrieur des noix (travail facilit en palmisterie), mais elle va galemententraner lvaporation dune partie de leau des rgimes (10% en poids). Enfin le traitementthermique entrane un mrissement du rgime qui facilite le dtachement des fruits danslgrappoir (F. Giroux, Mr Qunnec).

Les strilisateurs fonctionnent toujours par pair afin doptimiser lutilisation des cyclesvapeur. Les cycles de strilisation durent 90 min, leur capacit correspondra 75% de lacapacit horaire des presses pour permettre daccepter ces cycles (Mr Qunnec). Ainsi,comme il sagit de la seule opration du process qui fonctionne en batch, le fonctionnementdes strilisateurs sera donc altern afin de permettre au reste des machines de fonctionner en

continu

Dbit horaire maximal de l'usine en T de FFB

10

20

30

40

50

60

70

80

T o n n e s

d e

F F B / h

dbit horaire

capacit presse (t


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13

monter les rgimes suffisamment haut pour que, lorsquils retombent, les fruits se dtachentparfaitement. Nous avons fix une vitesse de rotation moyenne de 30 tours/min et un diamtrede 3 m (F. Giroux). Afin que les rgimes puissent retomber correctement sur la cage et dunehauteur suffisante, le taux de remplissage de lgrappoir ne doit pas dpasser le tiers de sacontenance totale.

Les rgimes doivent retomber au moins une centaine de fois dans le tambour, ce quicorrespond 100 rotations et donc une dure dun peu plus de 3 min. Nous avons fait lechoix de surdimensionner lgrappoir afin quil puisse suivre les cadences daugmentation deproduction pendant toute la dure du projet. La dure de lgrappage sera donc de 5 min, letambour est donc susceptible de recevoir au maximum, 5,25 tonnes de rgimes (les rgimesperdent 10% de leur poids en eau aprs la strilisation) ce qui correspond un volume de 8,75m3. Le tambour doit donc avoir un volume 3 fois suprieur, savoir 26,25 m3. Pour undiamtre de 3 mtres, cela nous fait une longueur denviron 4 mtres. Les calculs effectus surlensemble de la dure de lexploitation sont prsents dans la feuille plantation/grappoir. (DILOUNGOU,1987)

d) Lavage

Lopration de lavage des fruits a pour but dliminer la terre et le sable que lesrgimes ont accumul au cours de leur rcolte et de leur manutention et que lon retrouve surles fruits aprs lgrappage. Les fruits sortant de lgrappoir sont lavs leau sur un tamisvibrant inclin. Nous avons dcid de dimensionner latelier de lavage en fonction de lacapacit des presses afin dviter une dpense dnergie inutile (dans le cas o londimensionnerait latelier pour la capacit maximale de lusine). Les laveuses seront doncinstalles par pallier successifs, de la mme faon que les presses ou les strilisateurs. Lacapacit de ces appareils devra suivre celles des presses, il nous faut donc dimensionner deslaveuses de 10 t de FFB/h et de 20 t de FFB/h.

Laveuse 10 t FFB/h : Un dbit de 10 t de FFB/h correspond un dbit de fruits lentre de la laveuse de 6,3 t/h. La masse volumique des fruits striliss est de 0,65 t/m3 doncle dbit volumique de fruit lentre de la laveuse est de 9,7 m3 /h. Le temps de sjour desfruits tant de 5 min, on obtient donc une contenance maximale des laveuses de 0,81 m3. Onfixe la hauteur maximale de la couche de fruit 0,3 m afin de permettre un lavage optimal, etune longueur de tapis de 2,5 m (F. Giroux). Cela nous permet ainsi de calculer une largeur detapis de 1,1 m.

Laveuse 20 t FFB/h : La valeur du dbit volumique de fruits lentre de la laveuseest double par rapport la laveuse 10 t FFB/h, la contenance maximale des laveuses passedonc 1,62 m3. On conserve la hauteur de fruits ainsi que la longueur de tapis, on obtientdonc une largeur de tapis de 2,2 m.

Les paliers dinvestissement suivent ceux des presses.

e) Malaxage

Cette opration rchauffe la masse malaxe la temprature la plus proche de 100C,elle spare les fibres des noix et elle libre lhuile en cassant les cellules qui la contiennent.

Ceci est obtenu par un brassage nergique des fruits dans un malaxeur. Ces derniers sontconstitus dun corps cylindrique vertical dans lequel tourne un arbre muni dun bras de


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forme spcial. Le dimensionnement de ces appareils est ralis en fonction de la capacit despresses.

Malaxeur 10 t FFB/h : Un dbit de 10 de FFB/h correspond un dbit de 6,3 t de fruits lentre du malaxeur, donc un dbit volumique de 9,7 m3 /h. Le temps de sjour des fruits

tant de 25 min, la contenance des malaxeurs doit tre denviron 4 m3. Le diamtre desmalaxeurs est fix 1,5 m (F. Giroux) ce qui nous permet de calculer une hauteur de 2,3 m.

Malaxeur 20 t FFB/h : Le dbit volumique des fruits lentre du malaxeur est de19,4 m3 /h. Pour un temps de sjour de 25 min des fruits, la contenance des malaxeurs doit tredenviron 8,1 m3. Le diamtre est conserv 1,5 m, la hauteur est donc de 4,6 m.

De la mme faon que pour les laveuses, les paliers dinvestissement suivent ceux despresses.

f) Dcantation

Dimensionnement du dcanteur utilis lors de la premire clarification :

On dimensionne les dcanteurs partir du dbit de presse maximum de notre usine,cest dire 70 t FFB/h. La premire clarification dure deux heures. Donc il faut que lacapacit du dcanteur soit gale deux fois le volume horaire de jus brut dilu. Sachant quelon rcupre 85,4 kg de jus dilu partir de 100 kg FFB, alors on rcupre 59,8 t de jus dilu partir de 70 t FFB. Connaissant les proportions des diffrents composs du jus dilu (huile:31%/eau: 65%/MS : 4%) et leur masse volumique (huile: 0,88 t/h / eau: 1 t/h / MS : 1,4 t/h),on dtermine le volume de la cuve.

Volume du dcanteur de la premire clarification :

V= (% huile *Vjd/ huile + % eau *Vjd / eau +% MS*Vjd/ MS)*2

V= (0,31*59,8 /0.88+0.63*59,8/1+0.04*59,8 /1.4)*2 =123 m 3

Pour le dimensionnement du dcanteur, il faut que la hauteur H soit gale 3/2 du diamtreD.

Avec Vjd = volume de jus brut dilu= masse volumique


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On considre que le volume du jus dilu occupe la partie cylindrique, la partie coniquereprsentant un volume de scurit pour prvenir des dbordements.

V= *D2 /4*H= *3*D3 /8

Do D= (8V/3 )1/3

Donc D= (8*98/3 )1/3= 4.7 m

Ainsi la hauteur H= 3/2*D=7,1 m

On prendra h=1 m

Dimensionnement du dcanteur utilis lors de la deuxime clarification (prdshydrateur) :

Etant donn que les masses volumiques de lhuile clarifie et de lhuile pr dshydrate sonttrs proches, il faut une dure de dcantation importante (dans notre cas on prendra sixheures.). Cest pourquoi le pr dshydrateur doit avoir une capacit gale six fois le volumehoraire de lhuile clarifie.

Volume horaire de lhuile clarifie: 17,4 t/h Proportions des diffrents composs : huile: 95% /eau: 3% / MS : 2% Masse volumique:huile: 0,88 t/h / eau: 1 t/h / MS : 1,4 t/hV= (0,95*17,4/0.88+0.03*17,4/1+0.02*17,4/1.4)*6 =117 m 3

D= (8*108/3 )1/3= 4,6 m

H= 3/2*D=6,9 m

On prendra h=1 m

H

D

h


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Dimensionnement du dshydrateur :

La dshydratation est ltape qui permet de fournir lhuile brute finie. Elle a une dure de dixminutes. De ce fait, le dshydrateur doit tre capable de contenir un volume gal un siximedu dbit horaire.

Volume horaire de lhuile clarifie: 16 t/h Proportions des diffrents composs : huile: 95% /eau: 3% / MS : 2% Masse volumique:huile: 0,88 t/h / eau: 1 t/h / MS : 1,4 t/h

V= 1*15.1/0,88/6 =2,9 m 3

D= (8*224/3 )1/3= 1,3 m

H= 3/2*D=2 m

On prendra h=0,5 m

Dimensionnement du dcanteur statique:

Le temps de sjour des boues primaires dans le dcanteur statique est de six heures. Donc ledcanteur statique doit pouvoir contenir six fois le volume horaire des boues 3.

V= (0,04*44.6/0.88+0.91*44,6/1+0.05*44,6/1.4)*6 =265 m 3

D= (8*224/3 )1/3= 6,1 m

H= 3/2*D=9,1 m

On prendra h=1 m

Dimensionnement du dcanteur centrifuge:

Les boues qui entrent dans le dcanteur centrifuge sont constitues 94,7% deau donc leurmasse volumique peut tre assimile celle de leau. Sachant que lon a un dbit de 42 t/h soit12 L/s, notre dcanteur centrifuge est dimensionn comme suit (Cf. Pr. GIROUX) :

L / l / h: 3m / 2 m/ 1,5m

Volume horaire des boues primaires : 44,6 t/h Proportions des diffrents composs : huile: 4% /eau: 91% / MS : 5% Masse volumique:huile: 0,88 t/h / eau: 1 t/h / MS : 1,4 t/h


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Tableau 4 : Rcapitulatif des dimensionnements des appareils de clarificationDcanteur pour la premire clarification (D/ H )4.7 m / 7,1 mPr dshydrateur (D/H) 4,6 m / 6,9 mDshydrateur (D/H) 1 m / 2 mDcanteur statique (D/H) 6,1 m / 9,1 mDcanteur centrifuge (L/l/h) 3m / 2 m/ 1,5m

g) Emottage/dfibrage

Ces oprations ont pour but de sparer les noix des fibres. Pour cela la matte passedans un premier temps dans une vis mottoir pour tre dsagrge et sche. Ensuite ellepasse dans un dfribeur pour tre spare en fibres et en noix.Ces machines travaillent en continu donc elles doivent suivre la capacit horaire des presses.Ainsi, sachant que pour une base de 100 kg FFB, on obtient 37 kg de matte, alors pour undbit horaire de presse de 70 t FFB/h, on aura un dbit de matte de 26,25 t/h. Donc la vismottoir et le dfibreur doivent avoir un dbit horaire de 26,25 t/h.

h) Schoir

Le schage seffectue dans des silos schoirs et est ralis par une circulation dairrchauff. Pour permettre un temps de schage convenable, le schoir doit tre dimensionnde telle sorte quil puisse contenir un volume de noix humides quivalent 15 fois celui dudbit horaire. Ainsi pour 100 kg de FFB, on a 17,5 kg de noix humides. Donc pour 70 tFFB/h, on obtient 12,25 t/h de noix humides. Sachant que la masse volumique des noix

humides est de 800 kg/ m3

, notre schoir doit avoir une capacit volumique de 230m3

.i) concassage

Le concassage permet de sparer les coques des amandes par des chocs violents maiscontrls. Cest une opration continue, qui suit le dbit horaire des presses. Sachant que pour100 kg FFB on a 15,5 kg de noix sches, alors pour 70 t FFB/h, on a 10,85t/h de noixsches. Do notre concasseur doit avoir un dbit horaire de 10,85 t/h.

8 # $ 6 (' 6 7

Nous estimons que pour un bon fonctionnement de l'unit de production et cela li lacapacit des presses il est ncessaire de prvoir un stockage de FFB quivalent 6 h deproduction. Le nombre de cage est donc dtermin en tenant compte de l'anne ou laproduction est maximale. Ce qui correspond la 20me anne du projet soit : 405t de FFB.Selon les caractristiques d'une cage (capacit : 2,5 t longueur : 3m largeur : 2m) lenombre maximal de cages est donc de 162 ce qui correspond une surface stockage de 973m2

Pour la fluidit de circulation du personnel et des machines une augmentation de 30%de cette surface de stockage est prvoir. L'aire totale de stockage de FFB est de1265 m 2 Les cages seront achetes progressivement suivant les quantits stocker tout au long du

projet. (cf. tableau stockage amont)


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Le dimensionnement des tanks de stockage de l'huile brute doit se faire sur la base dela production du mois de pointe ( 12% de la production de l'anne). Les calculs seront faitspar rapport la dernire anne d'utilisation d'une presse de capacit donne.

Exemple de calcul : Pour la presse de 20t/hEn tenant de la production annuelle ( 12890) applique au facteur 0,12 on obtient laproduction d'huile brute du mois de pointe soit : 1547 t. La production d'huile bruteaugmentant au cours des annes il faut prvoir un tank de capacit complmentaire lors del'acquisition d'une nouvelle presse.

Masse volumique de l'huile brute : 0,9 t/ m3 Ainsi le volume correspondant 1547 / 0,9 = 1719 m3 Sachant que V = x D2 / 4 x H et H = 3 D / 2

D : diamtre du tank

H : hauteur du tankTableau 5 : Capacit des tanks de stockage huile brute et surface occupeCapacit de presse (t/h) 20 40 60 70Anne du projet 9 14 18 21Production mensuelled'huile brute (en t)

1547 1989 3000 2411

Investissement prvoir V = 1800 m3 D = 11,5 mH = 17 m

V = 2200 m3 D = 12,5 mH = 18,5 m

V = 3200 m3 D = 14 mH = 21 m

V = 2600 m3 D = 13 mH = 20 m

Surface occupe (m2) 462,25 506,25 576 529

La surface occupe par chaque tank est dtermine en prenant un espacement de 5 m de partet d'autre du tank. Il faut donc prvoir une surface totale de2073,5 m 2.

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Le dimensionnement doit se faire sur la base mensuelle, mais en tenant compte du mois depointe, ce qui correspond 25 jours de travail. Les calculs seront toujours mens par rapport la dernire anne d'utilisation des presses car elles sont leur capacit d'utilisation maximale.Masse volumique des noix sches est gale 760 kg/ m3. Le calcul du poids des noix doit

tenir compte de la teneur en fruit des rgimes et de la teneur en des fruits.Tableau 6 : Capacit de stockage des silos et surface occupeCapacit de presse (t/h) 20 40 60 70Anne du projet 9 14 18 21Production mensuelle denoix sches (en t)

1273 2910 4106 4454

Investissement prvoir V = 1691 m3 D = 11,3 mH = 17 m

V = 2144 m3 D = 12,2mH = 18 m

V = 1572 m3 D = 11,01 mH = 17 m

V = 421 m3 D = 7 mH = 11 m

Surface occupe (m 2) 454 493 442 290


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Le projet doit ncessiter donc 4 cuves et la surface occupe est de1679 m 2 en tenant compted'un espacement de 5 m de part et d'autre des cuves.

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Les bacs de traitements des effluents doivent avoir des hauteurs respectives de 2m ce quipermet de mieux traiter ces eaux. Il faut donc par la suite dterminer les diamtrescorrespondants et les surfaces qu'occuperont ces bacs.Les calculs du diamtre des bacs sont faits en tenant compte de la masse volumique deseffluents. E = eau x Xeau + H x XH + MS x XMS

E = 1t/m3

Sur une base de 100 kg de FFB traits tout le long du process on a 53,49 kg d'effluents rjets.Le temps de stockage est de trois mois. Les calculs sont faits sur la base de deux moisnormaux et du mois de pointe.

Tableau 7 : Capacit des bacs d'effluents et surface occupeCapacit de presse (t/h) 20 40 60 70Anne du projet 9 14 18 21Volume trimestriel en m 3 9080 20754 29285 31765Investissement prvoir 9080 11674 8531 2480Surface occupe (m 2) D = 77 m

H = 2 mV = 9300 m 3

D = 87 mH = 2 mV = 12000 m 3

D = 74 mH = 2 mV = 8600 m3

D = 40 mH = 2 mV = 2500 m 3

La surface ncessaire pour l'implantation des bacs des effluents et de2,32 ha.

- #, ./012 2# 30452#

Sur une base de 100 FFB les rafles reprsentent 27%. L'analyse de la production des rgimessur les 25 annes montre la production moyenne la plus importante 743 t de FFB par jour.Ce qui correspond 201 t de rafles par jour soit 5015 t/ mois.La masse volumique des rafles tant de 750 kg /m3 donc le volume de 6687 m3.Le stockage se fait dans un hangar sur une hauteur de 6 m. La surface prvoir est de1115 m 2.

Huile

Eau

MS

E : masse volumique effluentXeau : fraction massique de l'eau

MS : masse volumique matire scheXMS : fraction massique de matire sche H : masse volumique de l'huile bruteXH : fraction massique de l'huile brute

0,1%

99,5%

0,4%

Fig. 5 : Composition des effluents


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V. PERSONNEL

Le personnel sera recrut en fonction des besoins dans la plantation et dans lusine. Cest ainsiquau cours de la premire anne de la plantation une main duvre moyenne de 20personnes pour 100 ha est prvoir. Pour toute la dure du projet (25 ans), la surface totalede la plantation est de 18604 ha, ce qui amne recruter 3721 personnes.Pour lusine, le personnel sera recrut partir de la quatrime anne du projet (dbut effectifde production dhuile brute). Le recrutement sera fait en fonction de la capacit de lusine etdonc de lacquisition des presses. Ainsi, pour une presse de 20 t /h, 50 personnes sontncessaires et vu que 2 quipes travailleront en permanence dans lusine, il en faudra autotal 100. Pour une capacit totale de 70 t/h, nous aurons besoin de 350 personnes.Lorganigramme de lusine sera constitu de la faon suivante :

1 directeur1 responsable production1 responsable qualit1 secrtaire comptable1 technicien de laboratoire1 responsable de maintenance

Soit un total de4 077 personnes travaillant sur notre site.

Pour ce qui est des logements nous prvoyons une surface de 150 m2 pour 5 employs soitune surface de 12,21 ha pour les employs. Pour les 6 personnes qui composent la direction

de lusine, nous prvoyons une surface de 600 m2

. Lensemble des logements occupera unesurface de12,27 ha.

VI. LES EFFLUENTS

Les effluents sont constitus principalement des boues issues de la clarification qui sont trscharges en matire organique et les condensats de strilisation il est donc ncessaire de lestraiter dans des bassins avant de les rejeter. Le but de ce traitement tant de faire passer laDBO suprieure 20 000 mg/l 50 mg/l , nous envisageons un traitement biologique parlagunage de 90 jours (3 mois).Les boues pelletables de clarification sont retournes en plantation.

VII. LES UTILITES

LlectricitLlectricit dont on a besoin pour lusine est fournie par des turboalternateurs. Pour une

usine de 20 t/h, il faut un turboalternateur de 600 KVa. Etant donn que la capacit maximale

de notre usine est de 70 t/h de FFB, il nous faudra un ensemble de turboalternateurs decapacit totale 2100 KVa. Au niveau des investissements, on achtera un turboalternateur


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lors de chaque nouvelle acquisition de presse. Ainsi, lors de notre projet nous aurons besoinde 3 turboalternateurs de 600 KVa et 1 de 300 KVa.

Leau

Les besoins totaux en eau sont au maximum de 2657 m3 /j, ils tiennent compte des besoinsdu personnel et du process. Il faut prvoir un chteau deau capable de couvrir les besoinscorrespondant un jour de process soit un volume de 751 m3. Pour le personnel,lalimentation en eau se fera partir dun forage.

Besoin en vapeur

Les besoins de lusine en vapeur ont t estims 450 Kg de vapeur par tonne de FFB.Cependant, il ne sagit l que de la vapeur utilis en process. La vapeur est galement utilisepour faire fonctionner les turboalternateurs. En effet, ces derniers consomment entre 22 et 28kg de vapeur par kWh produit (nous avons choisi 25 kg/Kwh). Le traitement dune tonne deFFB ncessite une nergie lectrique de 21 kWh (F. Giroux), ce qui reprsente uneconsommation en vapeur de 525 Kg/t de FFB. Le traitement dune tonne de FFB consommedonc 975 Kg de vapeur. Le dtail des rsultats de consommation de vapeur pendant la priodede consommation est donn dans la feuille de calcul plantation/utilits .

La vapeur produite par la chaudire est timbre 20 bars et une temprature de280C. La chaleur latente de vaporisation de leau 280 C est de 1730 kJ/Kg. Lnergiencessaire pour traiter une tonne de FFB est donc de 1,7.106 kJ.

Dtail du calcul :

E = Hvap x (conso. Vapeur /tonne de FFB)

Donc E = 1730 x 975 =1,7.10 6 Kj / t de FFB

Les combustibles que nous avons dcids dutiliser sont en premier lieu les fibresissues de lmottage/dfibrage de la matte, et ventuellement les coques et les dbris issus duconcassage des noix.

Calcul de lnergie issue de la combustion des fibres :

Le pouvoir calorifique infrieur (PCI) des fibres est de 2 760 Kcal/Kg de matiresche (M.S.), ce qui correspond 11 556 kJ/Kg M.S.. Les fibres que lon rcupre sont environ 42,5% dhumidit relative (HR), le PCI des fibres humides est donc de 6 634 kJ/Kgde fibres (F. Giroux et Mr Qunnec). Le rendement en fibre est de 20 %, donc pour 1 tonnede FFB on rcupre 200 Kg de fibres. Lnergie retire des fibres est donc de1,33.10 6 kJ/tde FFB . La combustion des fibres ne suffit pas alimenter suffisamment la chaudire ennergie pour couvrir la consommation en vapeur de lusine, nous utiliserons alors aussi les

coques et les dbris issus du concassage des noix.


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Calcul de lnergie issue de la combustion des coques et des dbris :

Le PCI des coques et des dbris est de 4250 Kcal/Kg de MS (Mr Qunnec), ce quicorrespond 17794 kJ/Kg de MS. Ce combustible est 15% dHR, le PCI est donc de 15125Kj/Kg. Le rendement en coques et dbris est de 9,3%, donc pour 1 tonne de FFB traite, onrcupre 93 Kg de coques. Lnergie retire de la combustion des coques est donc de1,41.10 6 KJ/t de FFB. Cet apport supplmentaire dnergie permet de couvrir largement lesbesoins de lusine qui se trouve de ce fait excdentaire en nergie. Il est alors possibledutilis des chaudires de capacits plus importantes que celles dont lusine a besoin et derevendre ensuite lexcs dlectricit que lon en tire au village environnant ou alors ne brlerque les coques ncessaires et envoyer lexcdent vers lpandage agricole. Dans le casprsent, on choisira la seconde possibilit. Cela signifie donc que sur les 93 Kg de coques etde dbris rcuprs par tonne de FFB, seuls 24 Kg seront utiliss par la chaudire, les 69 Kgrestant seront envoys lpandage agricole.

Les chaudires seront installes par pallier successifs au fur et mesure de lvolutionde la production et de lajout des appareils :

- 1er pallier : anne 5, achat dune chaudire dune capacit de 11 t/h devapeur.

- 2me pallier : anne 10, achat dune chaudire dune capacit de 11 t/h devapeur, ce qui porte la capacit de lusine 22 t/h de vapeur.



Les besoins en vapeur diminuent partir de lanne 22 dexploitation. On envisagealors de vendre la chaudire de 6 t/h de vapeur.


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CONCLUSION

Cette tude nous a permis d'apprhender tous le processus de l'implantation d'une huilerie depalme, depuis le dfrichage des surfaces de palmeraie jusqu' la construction de l'usine. Aussicela nous a permis de raliser que la capacit de traitement de notre unit est fonction dessurfaces plantes par consquent de la quantit de FFB produite et non de l'volution dumarch. De plus ce projet ralis sur une priode de 25 ans montre qu'il n'est pas possible decoller parfaitement au march, surtout au dbut. En effet il faut attendre 16 ans avantd'atteindre le march. avant de cependant avec des investissements adapts l'on arrive a unecapacit de 70 t/h et dpasser le march.L'huilerie de palme permet le dveloppement des zones rurales. Elle permet de crer desemplois. De plus en matire d'nergie elle est auto suffisante et permet d'alimenter le villagevoisin en lectricit.


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BIBLIOGRAPHIE

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G. QUENNEC, Ingnirie d'une huile de palme , SIARC MONTPELLIER, 2004.

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P. DILOUNGOU, H. NSAYIMESSO,Technologie de l'huile de palme, travaux personnels ,1987.


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0992:2#


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Tableau traitement des effluents

Tableau 7 : effluent completAnne du projet 9 14 18 21Capacit de presse (t/h) 20 40 60 70t de FFB / an 60624 138568 195535 212086t de FFB / an x 0,12 7275 16629 23464 25450(t de FFB / an x 0,12)/11 4850 11085 15643 16967Quantit trimestrielle ( t deFFB)

16975 38800 54749 59384

Volume trimestriel d'effluentrejet ( m 3)

9080 20754 29285 31765

Quantit supplmentaire 9080 11674 8531 2480Investissement D = 77 m

H = 2 mV = 9300m 3

D = 87 mH = 2 mV = 12000m 3

D = 74 mH = 2mV = 8600 m 3

D = 40 mH = 2 mV = 2500 m 3

Surface occupe (m 2) 6561 8281 6484 1936 En tenant compte de : E = 1 t/m 3 Espace supplmentaire de 2 m de part et d'autre des bacs.


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3 ' )

- Courbe production et march : Courbes reprsentant lvolution de la production sur les25 annes dexploitation ainsi que lvolution du march local.

- Courbe capacit presses : Courbes reprsentant lvolution de la capacit des pressesainsi que celle du dbit horaire de FFB.

- Coeff. techniques : tableau contenant les diffrents coefficients utiliss pour ledimensionnement des diffrents appareils de lusine.

- Production : tableau fournissant les surfaces de palmiers plants, les chiffres de laproduction dhuile tout au long du projet.

- Presses et strilisateurs : tableaux contenant les diffrentes donnes ncessaires au calculde la capacit des presses et des strilisateurs (ainsi que le nombre de chariots ncessaire).

- Egrappoir : tableaux contenant les calculs ayant permis daboutir au dimensionnementde lgrappoir.

- Laveuse et malaxeur : tableaux contenant les calculs ayant permis daboutir audimensionnement des laveuses et des malaxeurs.

- Clarification : tableaux contenant les calculs ayant permis daboutir audimensionnement de latelier de clarification.

- Energie fibres et coques : tableau contenant les calculs ayant permis daboutir au dbitde fibres et de coques ainsi que lnergie tire de leur combustion.

- Personnel : Tableaux contenant les calculs ayant permis dobtenir lvolution du nombredemploys sur site au cours du projet.

- Utilits : Tableaux contenant les calculs des besoins en eau, en vapeur et en lectricitainsi que les caractristiques des chaudires utilises et leur besoin en nergie.

- Stock amont : Tableaux contenant le calcul de dimensionnement des surfaces destockage des FFB et des rafles.

- Cadre dimplantation du site- Plantation : Plan de masse des plantations et localisation des parcelles de plantation.- Plan de masse de lusine

- Flow sheet base 100- Diagramme de composition clarification- Chronogramme- Schma de procd

huilerie_de_palme.pdf

Documents