CTHT (Centre Technique Horticole de Tamatave) 
Interdev Agroalimentaire  

Le calibrage densimétrique : une méthode automatique pour optimiser le triage du poivre noir

	Type de fiche	Techniques/Technologies
	Date(s) de l’expérience	2003/1/1 - 2003/7/1
	Mise en œuvre	CTHT(Madagascar)
	
	Zone géographique	Afrique - Océan indien; Madagascar; Toamasina
	Mots clés	POIVRE; DENSITE; QUALITE; CALIBRAGE

	Echelle d’action	National
	Public(s) cible(s)	Exportateurs ; Collecteurs 

Résumé
Dans le cadre de ses activités d'appui aux opérateurs exportateurs de produits locaux, le CTHT conçoit et met en oeuvre des appareillages de fabrication locale qui pourraient améliorer la présentation sur le marché international des produits malgache.
Pour la filière Poivre, l'appareil de calibrage densimétrique a été réalisé pour que le triage et classement des grains de poivres noirs soient faits de manière plus rationnelle. Après conception et réalisation d'un prototype, le Centre s'est occupé de sa mise en service pour fournir aux intéréssés toutes les données d'utilisation et sa capacité.
Contexte
A Madagascar, le traitement de séparation des grains collectés est fait manuellement par des femmes : Les trieuses qui font en même temps le nettoyage et le calibrage des grains ou classement suivant les grades.Le Centre Technique Horticole de Tamatave dans le but de contribuer à l'optimisation de cette filière, et pour aider les opérateurs à gagner sur le temps et la qualité de traitement du poivre a conçu un appareillage qui peut faire un calibrage automatique des grains. En un seul traitement, les grains d'un lot hétérogène sont séparés et assemblés par affinité de masse en 04 parties dont chacune regroupe des grains à peu près de même grosseur.
Problématique / Objectifs
Grades de poivres noirs 
A l'exportation de poivres noirs les qualités, dites grades, sont classées suivant la masse volumique     ( ou densité ) exprimées en Gramme par Litre (G/L). 
On distingue 
  Le GRADE 01 de densité supérieure à 600 G / L ;
  Le GRADE 02 ou FAQ ( Foreign Average Quality) de densité 500 à 600 G / L
  Le GRADE 03 qui est encore partagé en 02 classes
         Les mi-lourds de densité de 400 à 500 G/L
         Les légers de densité inférieure à 400 G/L. Cette classe, en général n'est pas exportée, elle est utilisée sur place ou transformée en essence.

Aspirateur Ventilateur pour faire un soufflage permanent ascendant.
Le souffle de vent créé est le premier facteur de séparation et groupage des grains de poivre par affinité de grosseur ( calibrage). La variation de son intensité influence la valeur des densités sorties après calibrage et leur écart entre chaque point de soutirage.

Vibreur
Cet élément s'occupe d'amener de façon progressive et en continu les grains de poivre du réservoir d'approvisionnement vers la colonne. Il gère le débit de traitement et son intensité a une influence sur le calibrage car la vibration donne au grain de poivre une certaine quantité de mouvement qui entre en compte dans la séparation.
Description/Mise en oeuvre
C'est une variante de séparateur à cyclone. 
La séparation utilise les principes de pesanteur et de quantité de mouvement conjugués :
Chaque grain de poivre à calibrer subit une vibration qui le fait rouler vers la colonne de séparation. Il arrive au seuil de la colonne avec une certaine vitesse, où il affronte un souffle de vent qui le pousse vers le haut. Son altitude d'équilibre sera la résultante des effets conjugués de la force de poussée de la ventilation, de la quantité de mouvement acquise ainsi que de son poids. Durant l'opération de calibrage, l'intensité de la poussée du vent est maintenue constante. La quantité de mouvement s'occupe surtout d'amener les grains dans la colonne. C'est pourquoi la différenciation par rapport aux autres grains est faite par le poids. La meilleure qualité est extraite au niveau le plus bas. A l'équilibre, le grain est récupéré par une surface vide aménagée au flanc de la colonne, le soutirage; ainsi des grains qui ont atteint à peu près le même niveau sont regroupés.
L'appareil peut se décomposer en plusieurs parties:
. La partie ALIMENTATION.
. La partie SEPARATION
. le Tableau de commande
. les Auxiliaires

L'Alimentation
Un réservoir placé en hauteur sert à collecter le poivre. Une manette placée au fond permet de vider les grains à trier pour approvisionner une trémie reliée à une goulotte débouchant sur la colonne de séparation. L'ensemble, trémie / goulotte, est soumis à un mouvement de vibration contrôlable qui pousse les grains de poivre à alimenter la colonne de séparation avec plus ou moins de célérité.

La Séparation
Cette partie est composée de la colonne de séparation qui est le lieu effectif de calibrage grâce à un souffle de vent ascendant maintenu en permanence. C'est l'interaction de la poussée de la ventilation et de la pesanteur qui définit la position du grain sur la colonne et son niveau d'extraction à travers quatre points de soutirage qui extraient de bas vers le haut la qualité top jusqu'au résidu.

Le tableau de commande
C'est un pupitre à partir duquel, on définit et lire les options de séparation :
* L'intensité de la vibration imprimée à l'alimentation qui définit la vitesse de traitement du poivre. Le pupitre donne une valeur de fréquence.
* L'intensité du souffle d'air maintenu dans la colonne qui définit la plage de densité des poivres à chaque niveau d'extraction. Le pupitre donne une vitesse linéaire.

Les auxiliaires 
Cette partie est composée du vibreur placé au-dessous de l' alimentation, du ventilateur pour souffler l'air dans la colonne et du moteur annexe.

. DIMENSIONS DE L'APPAREIL
Hauteur =      3,20 m
Largeur  =     70cm
Arête     =     70cm
Résultats/Eléments chiffrés
- COUT D'INVESTISSEMENT : 13 000 Euros
- MAIN D'OEUVRE =  
          01 pour la conduite de la machine                              
          01 pour les manutentions  
- Comparaison des vitesses
               . Vitesse de traitement moyenne = 45 KG par heure;
               . Vitesse de triage pour un lot tout venant par une femme = 18 KG / Heure;
               . Vitesse de triage pour un lot passé à la trieuse mécanique par une femme (Nettoyage) = 35KG / Heure.

- Conditionnement d'un Lot de  tout venant pour avoir une tonne de première qualité (tableau lién°1)
     		
- Comparaison des gains en marge brut pour un amortissement de la trieuse en 02 ans (tableau lié n°2)
 -Résumé des essais de calibrage effectués (tableau lié n°3)

Remarque : la sortie étant des résidus (poussière et débris de plant) et en quantité négligeable, on ne l'a pas fait apparaître sur ce tableau.

-Résumé des essais de mise au point des paramètres(tableau lié n°5)

Enseignements
Le choix de l'intensité du soufflage dans la colonne de séparation dépend de la qualité du poivre à traiter, notamment sa densité initiale et le niveau d'homogénéité des grains

La meilleure qualité à l'export est celle de densité supérieur à 600 G/L .Dès qu'on a une densité sortie à la première qualité supérieure à 610 - 620 G/L on pourrait augmenter le soufflage pour améliorer la sortie consécutive 

Sans effet positif notable sur la qualité de calibrage, augmenter la fréquence de vibration amène la machine à la surchauffe

Après calibrage, les femmes trieuses n'ont plus qu'à se concentrer sur des éventuelles impuretés : les lots obtenus seront de qualité optimale dans leur catégorie

Reproductibilité / Changement d'échelle
Pour valider les résultats de calibrage, il faut tenir compte du taux d'humidité du poivre.
La tension éléctrique doit toujours être stable.

Auteur : Holisoa RATSIROFONIRINA/ Lala RALAIAVY
Saisie le : 28/07/2003
Fiche validée 

		Pour aller plus loin

	Contact	CTHT, Centre Technique Horticole de Tamatave
BP 11 , 501, Tamatave
Tel.:+2610205331137, E-mail: ctht@dts.mg
Site web: http//www.ctht.org