LA FILTRAZIONE TANGENZIALE

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4 LA FILTRAZIONE TANGENZIALE

5 I VANTAGGI Non viene utilizzata la farina fossile. Assenza di variazioni organolettiche. Diminuzione sostanziale dei costi di manodopera per automazione del sistema. Sensibile riduzione delle perdite di vino durante la filtrazione. 5

6 LE POSSIBILI CRITICITA La storia aveva evidenziato alcuni svantaggi relativi alla tecnologia legata alla filtrazione tangenziale: Durata limitata delle membrane per la filtrazione. Scarsa efficienza della filtrazione su periodi estesi, specialmente con vini ad alti livelli di NTU e/o in presenza di bentonite. Riscaldamento problematico del vino durante la filtrazione. 6

7 LA FILTRAZIONE TANGENZIALE CON MEMBRANE STATICHE

8 NITOR La storia Il sistema per la filtrazione tangenziale Nitor di TMCI Padovan è nato nel 1989 quale risposta ai temi relativi alla farina fossile in Europa. TMCI Padovan ha sperimentato per diversi anni numerose soluzioni a questo problema. Le ricerche compiute, hanno portato alla realizzazione di un sistema unico per la filtrazione tangenziale, che preserva al massimo le qualità organolettiche del vino, con estrema efficacia ed efficienza. Il segreto sta nelle membrane! 8

9 LE NOSTRE SOLUZIONI Le membrane utilizzate da TMCI Padovan sono progettate in modo specifico per essere più durature e ciò è confermato dalla durata della garanzia offerta, che è di 3 anni. L efficienza della filtrazione è ottimizzata grazie al PLC di cui le macchine sono dotate, che gestisce l intero ciclo in modo ottimale con risultati eccellenti. Attraverso la modularità del processo viene evitato il riscaldamento del prodotto, che è unico e tipico delle soluzioni TMCI Padovan.

10 FILTRO TANGENZIALE I passaggi durante la filtrazione Flusso filtrato Flusso filtrato Flusso filtrato Flusso filtrato

11 FILTRO TANGENZIALE Come lavora il back-wash Flusso filtrato Flusso filtrato Flusso filtrato Flusso filtrato TUTTI I FILTRI TANGENZIALI PADOVAN SONO DOTATI DI SISTEMA DI BACK WASH AUTOMATICO

12 LE MEMBRANE Nell industria del vino esistono due tipi di membrane: Polimeriche Ceramiche

13 POROSITA DELLE MEMBRANE Diametro poro Diametro poro Peso molecolare 1.4 μm 1400 nm 1.0 μm 1000 nm 0.8 μm 800 nm 0.5 μm 500 nm 0.2 μm 200 nm 400 kd 0.1 μm 100 nm 200 kd 0.05 μm 50 nm 100 kd 0.02 μm 20 nm 50 kd μm 5 nm 10 kd

14 MEMBRANE POLIMERICHE IN PES Il modulo base Single Bore PES Membrane MF0.2

15 MEMBRANE POLIMERICHE IN PES Morfologia exterior surface interior surface

16 MEMBRANE POLIMERICHE IN PES Morfologia

17 MEMBRANE POLIMERICHE IN PP Morfologia Accurel PP S6/2 capillary

18 MEMBRANE POLIMERICHE IN PP Morfologia exterior surface interior surface

19 MEMBRANE POLIMERICHE IN PP Morfologia

20 LE MEMBRANE CERAMICHE Tecnologia e funzionamento La domanda di stabilità meccanica e chimica massima con resistenza al flusso minima è soddisfatta da un vettore con struttura microporosa in puro Al2O3. La membrana è montata su tale materiale di base. Esso è costituito da almeno uno, di regola diversi, strati di alta ceramica porosa con struttura precisamente definita, per cui il livello con la migliore porosità determina le proprietà di filtrazione. La rappresentazione schematica in combinazione con microscopio a scansione elettronica (SEM) mostra una sezione portante e la membrana. La configurazione multi-strato è chiaramente visibile. La dimensione delle particelle è determinante rispetto agli spazi intermedi, i pori. La configurazione fondamentale di un filtro a membrana di ceramica: 1) Strato poroso (10 micron) corpo di vettore di un Al2O3 in forma di un tubo con uno spessore di 1-2 mm o sotto forma di un elemento multicanale. 2) Uno o più strati intermedi di Al2O3 con una dimensione dei pori tra 0,2-2 mm e uno spessore di circa micron. 3) Separazione strati di Al2O3 e TiO2 con dimensione dei pori di 0,1-1,4 micron (microfiltrazione) e nm (ultrafiltrazione) rispettivamente con spessori tra 0,5 e 10 micron

21 LA CERAMICA Caratteristiche Materiale completamente inerte Possibilità di scegliere la porosità adatta Lungo periodo di efficienza Elevato range di temperatura, può essere sterilizzata con vapore Elevata stabilità meccanica ph di lavoro 0-14 Agenti chimici standard per la pulizia Elevate portate di lavoro Resistente agli acidi, alle basi ed ai solventi Possibilità di rigenerazione Nessun problema con I back-wash Elevata resistenza Nessun assorbimento del colore dei vini Portata costante durante il ciclo di lavoro Minimi costi degli optionals Installazione rapida degli elementi ceramici 21

22 ELEMENTI CERAMICI MULTICANALE Il modulo base Il corpo è costituito da una ceramica altamente porosa e contiene diversi canali rotondi in esecuzione parallelamente al suo asse longitudinale sulla superficie cui la membrana è montata. Il prodotto attraversa i canali lungo la membrana, per cui un flusso parziale passa attraverso la membrana come filtrato e viene scaricato dal canale. A causa della permeabilità molto elevata, la perdita di carico che passa attraverso il canale è così bassa che è trascurabile rispetto al caduta di pressione quando passa attraverso una membrana estremamente sottile.

23 NITOR CER PER VINO Ovvero liquidi con BASSO contenuto di solidi Massima concentrazione in solidi 5-10% vol/vol

24 MULTICANALI CERAMICI PER VINO Diametro pori 0,2 mm

25 MULTICANALI CERAMICI PER VINO Luce di passaggio 1,5 mm Tipo di elemento diametro (mm) lunghezza (mm) n. di canali diametro canali (mm) superficie di filtrazione (m²) E ,5 1,5

26 NITOR PER VINO I sistemi per la filtrazione tangenziale di TMCI Padovan sono disponibili in 3 versioni, ciascuna con le proprie peculiarità e vantaggi: Nitor Smart Completamente automatici (20 m², 40 m², 60 m² o 80m² ) Nitor XL Completamente automatici (da 160 m² a 400m² ) Nitor XXL Completamente automatici (da 400 m² a 800 m²)

27 NITOR SMART PER VINO Con membrane polimeriche

28 NITOR SMART PER VINO Con membrane ceramiche

29 NITOR XL & XXL PER VINO Con membrane polimeriche

30 NITOR XL & XXL PER VINO Con membrane ceramiche

31 NITOR CER PER FECCE LEGGERE Per liquidi con MEDIO contenuto di solidi Massima concentrazione in solidi 50-60% vol/vol

32 MULTICANALI CERAMICI Luce di passaggio 4 o 6 mm E374-R E196-R Tipo di elemento diametro (mm) lunghezza (mm) n. di canali diametro canali (mm) superficie di filtrazione (m²) E374-R ,56 E196-R ,43

33 MULTICANALI CERAMICI Luce di passaggio 4 o 6 mm

34 MULTICANALI CERAMICI Luce di passaggio 4 o 6 mm

35 LA FILTRAZIONE TANGENZIALE CON MEMBRANE DINAMICHE

36 DYNAMOS BREVETTO EP Per liquidi con ALTO contenuto di solidi A pressione costante Massima concentrazione in solidi 75-80% vol/vol

37 ELEMENTI CERAMICI PIANI Il modulo base Diametro: 312 mm Spessore: 6 mm Superficie membrana: 0,14 m² Materiale: Ceramica Porosità: 60, 200, 500 μ

38 DYNAMOS Filtrazione tangenziale dinamica rotativo

39 DYNAMOS Elementi innovativi Filtro a dischi per prodotti con alto tenore in solidi: dalla feccia alla bottiglia! Valida alternativa alla filtrazione sottovuoto e al filtropressa nella filtrazione dei sedimenti di mosto e di vino senza coadiuvanti, ovvero per tutti quei liquidi con alto tenore in solidi sospesi Il principio utilizzato è quello della filtrazione tangenziale applicata a dischi rotanti aperti. Questo evita intasamenti e permette una facile pulizia Innovativo sistema Back-Wash Tutti i test e le installazioni hanno dimostrato un alto livello qualitativo del filtrato che può essere imbottigliato direttamente come con un tangenziale tradizionale Nessuna riduzione del colore rosso (Abs a 520nm) Concentrazione in solidi nel retentato fino al 80% v/v Nessun assorbimento di ossigeno Processo a basso consumo energetico Alte rese nominali (30-50 l/m²h con 30% v/v s.s.) Lunghi cicli di filtrazione (fino a 100 ore o più, senza lavaggio) I prodotti filtrati sono completamente privi di cattivi odori: il risultato è un vino con un buon aroma Massima versatilità: possibilità di filtrare non solo feccia ma anche vino

40 DYNAMOS Filtrazione tangenziale dinamica Filtrazione tangenziale tradizionale Filtrazione tangenziale dinamica rotativa 1 membrane statiche 2 flusso prodotto 1 membrane rotanti 2 prodotto statico

41 Portata DYNAMOS Differenza Filtrazione tangenziale dinamica rotativa Filtrazione tangenziale tradizionale Filtrazione ad alluvionaggio Tempo

42 DYNAMOS Vantaggi Questa nuova tecnica offre massima efficienza in fase di filtrazione In questo processo, i dischi, ruotando, generano una turbolenza che impedisce lo sporcamento della membrana Velocità tangenziale estremamente elevata (fino a 500 rpm) per una pulizia accurata della superficie filtrante In Dynamos, l attrito e la portata non sono legati fra loro in quanto l attrito è una funzione operativa del filtro stesso Consumi energetici notevolmente ridotti se paragonati a quelli delle tecniche di filtrazione tradizionali Pressione di alimentazione sulle membrane uniforme Differenziale di pressione ridotto (max 1,1 bar) Ridotto spessore di sporco e di incrostazione sulla superficie filtrante Autopulizia delle membrane Design estremamente compatto Back- Wash calibrato

43 DYNAMOS Schema di lavoro

44 DYNAMOS Schema di lavoro I dischi sono montati su due o quattro alberi cavi. Il prodotto penetra attraverso i dischi ceramici, è raccolto all interno degli alberi stessi e scaricato come permeato. La rotazione dei dischi ceramici genera alte velocità nel prodotto da filtrare. Le turbolenze particolarmente elevate nelle aree di sovrapposizione dei dischi minimizzano la formazione di sporcamento sulle membrane. In aggiunta, le forze centrifughe agiscono sul materiale incrostante e lo rimuovono di continuo verso l esterno.

45 DYNAMOS Caratteristiche In Dynamos, velocità tangenziale, portata e pressione sono variabili indipendenti La velocità tangenziale di Dynamos è di almeno 2-4 volte superiore alla velocità dei tubolari La potenza installata in Dynamos è ridotta rispetto al tubolare Livelli di concentrazione più elevata in Dynamos rispetto al tubolare (80% v/v contro il 40% v/v) Prestazioni superiori rispetto ai tangenziali tubolari In Dynamos la selettività è definita quasi esclusivamente dalla membrana e non dallo sporcamento La portata è mantenuta con basso flusso di ricircolo Procedura semplificata di lavaggio con volume d acqua ridotto del 90% rispetto al tubolare

46 DYNAMOS Diagramma di flusso

47 DYNAMOS Feccia da filtrare

48 DYNAMOS Retentato

49 DYNAMOS Feccia concentrata

50 DYNAMOS Filtrato

51 DYNAMOS Risultati analitici CABERNET FECCIA DOPO DYNAMOS DOPO TAYLO DOPO FILTRAZIONE TUBOLARE Alcool % v/v 12,44 12,40 12,2 12,41 SO 2 Totale ppm Antociani ppm Indice totale di polifenoli (T.P.I.) ppm AS 420 nm 10 mm cv 0,269 0,256 0,255 0,248 AS 520 nm 10 mm cv 0,398 0,387 0,36 0,357 AS 620 nm 10 mm cv 0,099 0,092 0,085 0,078 Intensità colorante AS Tonalità AS 420/520 Assorbimento ossigeno Innalzamento temperatura senza raffreddamento Solidi sospesi % v/v 10 mm cv 0,766 0,735 0,7 0, mm cv 0,68 0,66 0,71 0,7 ppm 0 0,5 5 0,4 C % v/v ,5 0 Torbidità NTU NTU n.d. 0,5 50 0,5

52 DYNAMOS Risultati analitici Parametri U.M. Dynamos Filtro sottovuoto Tangenziale tubolare Portata con feccia 30% v/v s.s. l/m 2 h Consumo Farina Kg/100 l 0 1,2 0 Produzione scarto Kg/100 l 0 3,6 0 Consumo Energia kw/m 2 0,4 1 0,9 Consumo lavaggio: Alcalino Kg/m 2 0,25 0,05 0,05 Acido Kg/m 2 0,01 0,01 0,03 Ossidante l/m 2 0,05 0 0,1 Acqua l/m Superficie richiesta con portata 1000 l/h m

53 DYNAMOS Risultati analitici Costi U.M. Dynamos 40 m 2 Filtro sottovuoto 10 m 2 Tangenziale tubolare 70 m 2 Ammortamento 2 anni/ /h Membrane /h Farina /h Smaltimento panello /h Detergenti+ acqua /h 1 0,7 1,5 Manodopera /h 1 5,5 1,5 Energia Elettrica /h 2,5 3 4,5 Totale /h 12,5 33,2 28,5

54 DYNAMOS Risultati analitici Cliente Prodotto Portata AUSTRIA Succo di Mela enzimato L x m 2 /h Ciclo H Concentrazione finale Velocità dischi Durata Back wash/ Intervallo (i) Innalzamento Temp % v/v 300 rpm 3/600 1 C AUSTRIA AUSTRIA AUSTRIA VENETO ITALY VENETO ITALY Fecce di vino bianco 43% v/v Vino rosso giovane 150 NTU Vino bianco giovane 100 NTU Scarto di tangenziale 6% v/v Feccia di mosto muto con bentonite % v/v 500 rpm 5 /100 3 C % v/v 200 rpm 4/600 1,5 C % v/v 200 rpm 4/600 0,5 C % v/v 400 rpm 5/100 4 C % v/v 500 rpm 5/200 3 C

55 DYNAMOS Risultati analitici Cliente Prodotto Portata L x m 2 /h Ciclo H Concentrazione finale Velocità dischi Durata Back wash/ Intervallo (i) Innalzamento Temp. VENETO ITALY Mosto muto 30 NTU % v/v 300 5/600 2 C VENETO ITALY ROMAGNA ITALY FRIULI V.G. ITALY Mosto muto con 30 g/l di carbone Scarto di tangenziale 8% v/v Scarto di centrifuga con bentonite 24% v/v % v/v 300 5/600 3 C % v/v 200 4/300 2 C % v/v 300 5/600 3 C FRIULI V.G. ITALY Feccia di vino bianco 56% v/v % v/v 200 4/300 4 C

56 DYNAMOS Risultati analitici Cliente Prodotto Portata PIEMONTE ITALY PIEMONTE ITALY PIEMONTE ITALY PIEMONTE ITALY PIEMONTE ITALY Feccia di moscato 25% v/v Mosto di Moscato senza chiarifica 10% v/v Scarto di tangenziale 20% v/v Scarto di tangenziale 10% v/v Feccia di moscato 27% v/v L x m 2 /h Ciclo H Concentrazione finale Velocità dischi Durata Back wash/ Intervallo (i) Innalzament o Temp % v/v 300 5/600 5 C % v/v 500 5/600 1 C % v/v 400 5/300 3 C % v/v 500 5/300 2 C % v/v 300 4/300 3 C

57 DYNAMOS Risultati analitici Cliente Prodotto Portata PIEMONTE ITALY Mosto di Moscato 46 NTU L x m 2 /h Ciclo H Concentrazione finale Velocità dischi Durata Back wash/ Intervallo (i) Innalzamento Temp % v/v 600 5/600 1 C PIEMONTE ITALY Feccia di Moscato 20% v/v % v/v 200 4/300 4 C PIEMONTE ITALY Vermouth trattato con carbone 33% v/v % v/v 200 4/300 4 C

58 DYNAMOS Feccia concentrata

59 TERMINATOR PATENT PENDING Per liquidi con ALTISSIMO contenuto di solidi A pressione progressiva Massima concentrazione in solidi 85-95% vol/vol

60 TERMINATOR Filtrazione tangenziale dinamica a pressione progressiva

61 TERMINATOR Elementi innovativi Recupero del filtrato, di alta qualità, dalla feccia concentrata, che altrimenti sarebbe destinata allo smaltimento/distillazione 0 costi per coadiuvanti di filtrazione Costi di processo ottimizzati grazie ad un funzionamento automatico e continuo Costi di gestione ottimizzati grazie a lunghi periodi di esercizio Notevole riduzione del consumo energetico Nessun ciclo di pulizia durante la fase di lavoro Struttura compatta, minor ingombro Struttura chiusa per evitare le ossidazioni al prodotto Elevato tenore di sostanza secca Adattamento automatico durante il funzionamento con condizioni di alimentazione e di esercizio variabili tramite il PLC Lo scarico dei solidi, non avendo coadiuvanti, può essere usato come concime per il vigneto Assoluta eco compatibilità Motori azionati da inverters, per un controllo puntuale e una regolazione precisa della macchina da parte del PLC, anche in remoto.

62 TERMINATOR Principio di funzionamento

63 TERMINATOR Elementi innovativi Il filtro in oggetto apporta i seguenti benefici: Eliminazione dell ausilio di materiali inerti (minor impatto ambientale) Diminuzione dei consumi idrici di lavaggio, Diminuzione costi di gestione, trasporto ed allontanamento Maggior capacità di concentrazione/disidratazione rispetto alle potenzialità attuali, Rendere la feccia conferibile nel rispetto delle prossime normative future Autonomia dei cicli di filtrazione

64 TERMINATOR Schema di lavoro

65 TERMINATOR Schema di lavoro I dischi sono montati un albero cavo. Il prodotto penetra attraverso i dischi ceramici, è raccolto all interno degli alberi stessi e scaricato come permeato. La rotazione dei dischi ceramici genera alte velocità nel prodotto da filtrare. Le turbolenze particolarmente elevate nelle aree di sovrapposizione con i dischi anulari minimizzano la formazione di sporcamento sulle membrane. In aggiunta, le forze centrifughe agiscono sul materiale incrostante e lo rimuovono di continuo verso l esterno.

66 TERMINATOR Caratteristiche In Terminator, velocità tangenziale, portata e pressione sono variabili indipendenti La velocità tangenziale di Terminator è di almeno 2 volte superiore alla velocità del Dynamos e 6 volte di quelle dei tubolari Livelli di concentrazione più elevata rispetto ai filtri pressa e sottovuoto Prestazioni superiori rispetto ai tangenziali tubolari In Terminator la selettività è definita quasi esclusivamente dalla membrana e non dallo sporcamento La portata è mantenuta con bassissimo flusso di ricircolo Procedura semplificata di lavaggio con manodopera ridotta del 90% rispetto al Filtropressa/Sottovuoto

67 TERMINATOR Feccia da filtrare

68 TERMINATOR Feccia concentrata

69 TERMINATOR Risultati analitici CABERNET FECCIA DOPO DYNAMOS DOPO TAYLO DOPO FILTRAZIONE TUBOLARE Alcool % v/v 12,44 12,40 12,2 12,41 SO 2 Totale ppm Antociani ppm Indice totale di polifenoli (T.P.I.) ppm AS 420 nm 10 mm cv 0,269 0,256 0,255 0,248 AS 520 nm 10 mm cv 0,398 0,387 0,36 0,357 AS 620 nm 10 mm cv 0,099 0,092 0,085 0,078 Intensità colorante AS Tonalità AS 420/520 Assorbimento ossigeno Innalzamento temperatura senza raffreddamento Solidi sospesi % v/v 10 mm cv 0,766 0,735 0,7 0, mm cv 0,68 0,66 0,71 0,7 ppm 0 0,5 5 0,4 C % v/v ,5 0 Torbidità NTU NTU n.d. 0,5 50 0,5

70 TERMINATOR Risultati analitici Parametri U.M. Dynamos Filtro sottovuoto Tangenziale tubolare Portata con feccia 30% v/v s.s. l/m 2 h Consumo Farina Kg/100 l 0 1,2 0 Produzione scarto Kg/100 l 0 3,6 0 Consumo Energia kw/m 2 0,4 1 0,9 Consumo lavaggio: Alcalino Kg/m 2 0,25 0,05 0,05 Acido Kg/m 2 0,01 0,01 0,03 Ossidante l/m 2 0,05 0 0,1 Acqua l/m Superficie richiesta con portata 1000 l/h con feccia al 30% v/v s.s. m

71 TERMINATOR Risultati analitici Costi U.M. Dynamos 40 m 2 Filtro sottovuoto 10 m 2 Tangenziale tubolare 70 m 2 Ammortamento 5 anni/ h /h Membrane /h Farina /h Smaltimento panello /h Detergenti+ acqua /h 1 0,7 1,5 Manodopera /h 1 5,5 1,5 Energia Elettrica /h 1 3 4,5 Totale /h 14 33,2 28,5

72 TERMINATOR Buona degustazione!!!

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