| Dokumentenidentifikation |
EP1063303 12.02.2004 |
| EP-Veröffentlichungsnummer |
0001063303 |
| Titel |
Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Zuckersäften |
| Anmelder |
Maguin S.A., Charmes, FR;
La Sucrerie Coopérative de Bazancourt, Bazancourt, FR |
| Erfinder |
Guyot, Robert, 78170 La Celle Saint-Cloud, FR |
| Vertreter |
derzeit kein Vertreter bestellt |
| DE-Aktenzeichen |
60007585 |
| Vertragsstaaten |
AT, BE, CH, CY, DE, DK, ES, FI, FR, GB, GR, IE, IT, LI, LU, MC, NL, PT, SE |
| Sprache des Dokument |
FR |
| EP-Anmeldetag |
22.06.2000 |
| EP-Aktenzeichen |
004017919 |
| EP-Offenlegungsdatum |
27.12.2000 |
| EP date of grant |
07.01.2004 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
12.02.2004 |
| IPC-Hauptklasse |
C13D 3/06
|
| IPC-Nebenklasse |
C13D 3/02
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| Beschreibung[fr] |
|
La présente invention concerne d'une manière générale un procédé d'épuration
des jus sucrés, en particulier des jus sucrés issus de betteraves sucrières, qui
permet une diminution très importante de la consommation de chaux, pouvant atteindre,
jusqu'à 70% de la consommation en chaux des usines de traitement actuelles, à qualité
de jus clair équivalente.
Un procédé d'épuration des jus sucrés est divulgué par exemple dans
le document US-A-4 795 494.
La présente invention a donc pour objet un procédé d'épuration d'un
jus sucré permettant une moindre consommation de chaux ainsi qu'un dispositif pour
la mise en oeuvre de ce procédé.
La présente invention a également pour objet un procédé d'épuration
d'un jus sucré améliorant l'aptitude à la filtration des jus de première et seconde
carbonatation et améliorant l'indice de coloration du jus clair final pour une consommation
donnée de chaux.
En outre, le procédé de l'invention peut être mis en oeuvre dans des
installations d'épuration existantes au moyen d'une extension mineure des installations
existantes et sans modification des dispositifs de production de chaux, de pompage
de gaz carbonique et de première carbonatation et seconde carbonatation.
Selon l'invention, le procédé d'épuration d'un jus sucré, en particulier
d'un jus sucré de betterave, comprend une séquence principale d'épuration comportant
successivement un traitement de chaulage du jus sucré, éventuellement un traitement
de maturation du jus chaulé, au moins deux traitements successifs de carbonatation
du jus chaulé, et éventuellement un traitement de sulfitation entre les traitements
de carbonatation, ledit procédé d'épuration étant caractérisé en ce qu'il comprend
une séquence de pré-épuration, préalable à la séquence principale d'épuration, consistant
à successivement :
- a) soumettre la totalité du jus sucré à épurer à un traitement de préchaulage
avec addition de la totalité ou d'une partie des boues provenant de la séquence
principale de traitement ;
- b) soumettre le jus sucré préchaulé à un traitement de coagulation ;
- c) ajouter au jus sucré, préchaulé et coagulé issu de l'étape b) un agent de
floculation et soumettre la fraction de jus sucré additionné d'agent de floculation
à une décantation pour séparer d'une part un jus sucré clair de pré-épuration et
d'autre part des boues de pré-épuration ; et
- d) soumettre le jus sucré clair de pré-épuration issu de l'étape c) à la séquence
principale de traitements.
De préférence, la séquence principale de traitements du procédé d'épuration
selon l'invention comprend après le traitement de première carbonatation, successivement,
un traitement de séparation du jus sucré trouble obtenu après ce premier traitement
de carbonatation pour en séparer un premier jus clair principal et des boues de
première carbonatation et éventuellement un traitement de sulfitation du premier
jus clair principal avant de le soumettre au traitement de deuxième carbonatation.
Une partie ou la totalité des boues de première carbonatation sont généralement
recyclées à l'étape de préchaulage de la séquence de pré-épuration. La fraction
des boues de première carbonatation éventuellement non recyclées est mélangée aux
boues de pré-épuration avant filtration.
Le jus trouble de deuxième carbonatation est également généralement
soumis à un traitement de séparation pour séparer un deuxième jus clair principal
et des boues de seconde carbonatation. Le deuxième jus clair peut être soumis à
un traitement de décalcification et éventuellement à une sulfitation et une addition
de bisulfite de sodium avant d'être soumis à un traitement d'évaporation.
Une partie ou la totalité des boues de seconde carbonatation sont
recyclées à l'étape de préchaulage de la séquence de pré-épuration. La fraction
des boues de seconde carbonatation éventuellement non recyclée est mélangée aux
boues de pré-épuration avant filtration.
L'invention concerne également une installation pour la mise en oeuvre
du procédé d'épuration d'un jus sucré tel que décrit ci-dessus comportant un ensemble
principal d'unités de traitement comprenant, en série, une unité de chaulage, éventuellement
une unité de maturation et au moins une première et une seconde unité de carbonatation,
caractérisée en ce qu'elle comprend également un ensemble d'unités de pré-épuration
comprenant :
- une unité de préchaulage recevant la totalité du jus sucré à épurer ;
- une unité de coagulation recevant simultanément le jus sucré préchaulé et un
agent de coagulation ;
- un moyen pour introduire simultanément le jus sucré coagulé et un agent de floculation
dans une unité de décantation dans laquelle on sépare d'une part un jus sucré clair
de pré-épuration et des boues de pré-épuration d'autre part ; et
- un moyen pour amener le jus sucré clair de pré-épuration dans l'unité de chaulage
de l'ensemble principal d'unités de traitement.
La suite de la description se réfère à la figure annexée qui représente
schématiquement un exemple d'installation d'épuration selon l'invention.
Sur la figure, on a représenté une installation d'épuration selon
l'invention qui comprend un ensemble principal d'unités de traitement A et un ensemble
d'unités de pré-épuration B, selon l'invention.
L'ensemble principal A comprend successivement une unité de chaulage
1, une unité de maturation 3, une unité de première carbonatation 4, une unité de
séparation 5, 5' d'un premier jus clair principal JC1 et de boues de première carbonatation,
une unité de seconde carbonatation 6 et une unité de séparation 7, 7' d'un second
jus clair principal JC2 et de boues de deuxième carbonatation.
Comme le montre la figure, un réchauffeur 2 peut être disposé entre
l'unité de chaulage 1 et l'unité de maturation 3 pour réchauffer le jus chaulé avant
son introduction dans l'unité de maturation 3.
Le cas échéant, une unité de sulfitation (non représentée) peut être
prévue après l'unité de séparation 5, 5' pour le traitement du premier jus clair
principal JC1 et/ou après l'unité de séparation 7, 7' pour le traitement du second
jus clair principal JC2.
L'ensemble principal qui vient juste d'être décrit constitue en fait
une installation d'épuration classique des jus sucrés tels que les jus de betteraves.
L'installation d'épuration classique ci-dessus fonctionne de la manière
suivante :
- un jus sucré obtenu par tout procédé d'extraction classique, par exemple un
jus sucré de diffusion est introduit dans l'unité de chaulage 1 où il est mélangé
avec une quantité importante de chaux (CaO) représentant en général une addition
de 10 à 24 g de CaO par tonne de betteraves.
Le jus chaulé est en général réchauffé (au moyen du réchauffeur 2)
à une température de l'ordre de 83-85°C et envoyé dans une unité de maturation 3
puis dans une unité de première carbonatation 4 où il est mélangé avec du CO2
provenant d'un four à chaux. Le premier jus trouble JT1 provenant de l'unité de
première carbonatation 4 est amené alors dans une unité de séparation 5, 5' comprenant
par exemple des filtres épaississeurs ou des décanteurs pour séparer un premier
jus clair JC1 et des boues de première carbonatation.
Le jus clair JC1, éventuellement sulfité, est alors réchauffé à une
température de l'ordre de 92-95°C et introduit dans une unité de seconde carbonatation
6 où il est à nouveau traité avec du gaz carbonique et subit une carbonatation complémentaire
jusqu'à un pH de 9 à 9,3 en général.
Le jus trouble de seconde carbonatation JT2 est alors envoyé sur une
unité de séparation 7, 7', généralement analogue à la précédente où on sépare un
second jus clair JC2 des boues de deuxième carbonatation.
Le jus clair JC2 peut alors subir diverses opérations classiques telles
qu'une sulfitation (traitement SO2), une décalcification et l'adjonction
de bisulfite de sodium avant passage sur une unité d'évaporation multiple (non représentée)
pour être cristallisé.
Les sulfitations des jus clairs JC1 et JC2 ou l'adjonction de bisulfite
de sodium ont pour but d'assurer une décoloration complémentaire du jus final.
En variante, pour la décoloration des jus on peut utiliser des traitements
avec du charbon actif.
Selon l'invention, l'installation comporte en plus un ensemble de
pré-épuration B qui comprend une unité de préchaulage 8, une unité de coagulation
10, une unité de décantation 11, dans lequel le jus sucré à épurer est traité avant
d'être acheminé à l'ensemble principal A et soumis à la séquence principale de traitements.
Selon l'invention, la totalité du jus sucré à épurer, par exemple
un jus sucré de diffusion, est introduite dans l'unité de préchaulage 8 où le jus
sucré à épurer est mélangé avec la totalité ou une fraction des boues de première
et seconde carbonatation provenant de la séquence principale de traitements et éventuellement
une faible quantité de lait de chaux. Le temps de séjour dans l'unité de préchaulage
8 est comprise entre 2' et 30', généralement d'environ 20 minutes et la température
de traitement est généralement comprise entre 40 à 80°C, de préférence 68 à 75°C.
La quantité de lait de chaux éventuellement utilisée correspond à une quantité équivalente
de 0 à 3g/litre de CaO.
Le mélange préchaulé issu de l'unité de préchaulage 8 est ensuite
acheminé, éventuellement après réchauffage dans un réchauffeur 9 à une température
de 78°C ou plus, habituellement d'environ 80°C à 83°C, dans une unité de coagulation
10 où il est mélangé à un agent de coagulation. La quantité d'agent de coagulation
généralement utilisée est de 2 à 5 ppm/litre. Le temps de coagulation est généralement
compris entre 5 et 30 minutes, de préférence 10 à 15 minutes environ.
Le jus coagulé dans l'unité de coagulation 10 est ensuite acheminé,
additionné d'un agent de floculation, généralement en une quantité de 2 à 5 ppm/litre,
jusqu'à une unité de décantation 11 où on sépare un jus clair de pré-épuration JCs
et des boues secondaires. Le temps de séjour dans l'unité de décantation 11 est
généralement de l'ordre de 20 à 30 minutes. Le jus clair de pré-épuration JCs est
alors amené dans l'unité de chaulage 1 de l'ensemble principal A en vue d'être soumis
à la séquence principale de traitements, comme décrit ci-dessus.
D'autre part, les boues de pré-épuration éventuellement mélangées
à une fraction non recyclée des boues de première et seconde carbonatation sont
acheminées depuis l'unité de décantation 11 vers une unité de séparation 12, par
exemple un filtre-presse, pour filtration et désucrage avec obtention d'une part
d'écumes désucrées et d'autre part d'un filtrat généralement recyclé avec le jus
clair de pré-épuration JCs issu de l'unité de décantation 11.
Eventuellement, on peut rajouter avec le coagulant dans l'unité de
coagulation 10 une petite quantité de chaux, si nécessaire.
Dans le cadre d'une extension des installations existantes, l'ensemble
secondaire de pré-épuration B peut être réalisé sans modification des installations
de production de chaux, de pompage de gaz CO2 et des unités de première et seconde
carbonatation.
Le procédé et l'installation d'épuration selon l'invention permettent
encore d'améliorer l'aptitude à la filtration des jus troubles de première et seconde
carbonatation et l'indice de coloration du jus clair de seconde carbonatation pour
une consommation en chaux donnée.
En outre, le procédé permet d'obtenir la même efficacité globale de
traitement d'épuration que le procédé classique (pureté et coloration du jus clair
de deuxième carbonatation).
Enfin, ce procédé selon l'invention diminue les rejets tels que les
écumes de première carbonatation (10 à 25 kg en moins par tonne de betteraves traitées)
et donc du CO2 rejeté dans l'atmosphère.
La perte en sucre dans les écumes est réduite dans la même proportion
que la quantité d'écumes.
Les avantages du procédé de l'invention sont encore plus significatifs
dans le cas de betteraves dégradées.
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| Anspruch[de] |
- Verfahren zum Reinigen von Zuckersaft, insbesondere von Zuckerrübensaft, mit
einer Hauptfolge aufeinanderfolgender Behandlungsschritte (A), die eine Vorkalkungsbehandlung
(1), ggfs. eine Reifungsbehandlung (3) und wenigstens zwei aufeinander folgende
Karbonatationsbehandlungen (4,6) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass es
eine sekundäre Behandlungsschrittfolge (B) umfasst, die besteht aus:
- a) Unterziehen der gesamten Menge des zu reinigenden Zuckersafts einer Vorkalkungsbehandlung
(8) unter Zugabe der Gesamtmenge oder eines Teils der von der Hauptbehandlungsschrittfolge
herrührenden Schlämme;
- b) Unterziehen des vorgekalkten Safts einer Koagulationsbehandlung (10) mit
einem Koagulationsmittel;
- c) Unterziehen des koagulierten Zuckersafts einer Dekantierung (11) unter Zugabe
eines Ausflockmittels, um einen klaren Vorreinigungs-Zuckersaft (JCs) von den Vorreinigungs-Schlämmen
abzuscheiden; und
- d) Unterziehen des klaren Vorreinigungs-Zuckersafts (JCs) der Hauptbehandlungsschrittfolge.
- Verfahren nach Anspruch 1, das eine erste und eine zweite Karbonatationsbehandlung
(4,6) aufweist, die Schlämme der ersten bzw. der zweiten Karbonatation erzeugt,
dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Fraktion der Schlämme der ersten
und der zweiten Karbonatation in die Vorkalkungsstufe (8) der Vorreinigungs-Behandlungsschrittfolge
recycelt wird.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptbehandlungsschrittfolge
nach der ersten Karbonatationsbehandlung (4) und/oder der zweiten Karbonatationsbehandlung
(6) eine Sulfitierungsbehandlung aufweist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorkalkungsbehandlung (8) die Zugabe einer Kalkmilchmenge aufweist, die einem
Äquivalent von 0 bis 3 g/Liter CAO entspricht.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorkalkungsbehandlung
bei einer Temperatur von 40° bis 80° C, vorzugsweise 68° bis 76° C stattfindet.
- Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer
der Vorkalkungsbehandlung zwischen 5 min bis 30 min, in der Regel ca. 20 min, beträgt.
- Zuckersaftreinigungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, die aufweist:
- eine Hauptanordnung (A) von Behandlungseinheiten, die enthält:
- eine Vorkalkungseinheit (1);
- ggfs. eine Reifungseinheit (3);
- eine erste Karbonatationseinheit (4),
- eine erste Abscheideeinheit (5,5'),
- eine zweite Karbonatationseinheit (6) und
- eine zweite Abscheideeinheit (7,7'),
dadurch gekennzeichnet,
dass sie außerdem eine Anordnung (B) von Vorreinigungseinheiten
aufweist, die enthält:
- eine Vorkalkungseinheit (8), der die gesamte Menge des zu reinigenden Zuckers
zugeführt wird,
- eine Koagulationseinheit (10), der gleichzeitig den vorgekalkten Zuckersaft
und ein Koagulationsmittel zugeführt erhält,
- eine Dekantiereinheit (11), die den koagulierten Zuckersaft unter Zugabe eines
Ausflockmittels zugeführt erhält, um einerseits einen klaren Vorreinigungs-Zuckersaft
(JCs) und andererseits Vorreinigungs-Schlämme abzuscheiden und
- ein Mittel um den klaren Vorreinigungs-Zuckersaft in die Vorkalkungseinheit
(1) der Haupteinheit von Behandlungseinheiten rückzuführen.
- Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie außerdem
eine Behandlungseinheit (12) für Sekundärschlämme um daraus ein Filtrat abzuscheiden
und ggfs. ein Mittel aufweist, um dieses Filtrat dem aus der Dekantiereinheit (11)
austretenden klaren Zuckersaft beizugeben.
- Anlage nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptanordnung
(A) von Behandlungseinheiten außerdem eine Sulfitiereinheit hinter der ersten
Karboantationseinheit (4) und/oder der zweiten Karboantationseinheit (6) aufweist.
- Anlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
sie Mittel aufweist, um die Gesamtmenge oder einen Teil der Schlämme der ersten
und zweiten Karbonatation in die Vorkalkungseinheit (8) zu recyceln.
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| Anspruch[en] |
- Process for purifying a sugar juice, in particular a beet sugar juice, comprising
a main sequence of successive treatments (A), comprising a liming treatment (1),
optionally a maturation treatment (3), and at least two successive carbonation treatments
(4, 6), characterized in that it comprises a prepurification sequence (B)
consisting in:
- a) subjecting the entire sugar juice to be purified to a preliming treatment
(8) with addition of all or part of the slurries obtained from the main treatment
sequence;
- b) subjecting the prelimed sugar juice to a coagulation treatment (10) with
a coagulating agent;
- c) subjecting the fraction of sugar juice supplemented with flocculating agent
to decantation (11) in order to separate, on the one hand, a clear prepurification
sugar juice (JCs) and, on the other hand, prepurification slurries; and
- d) subjecting the clear prepurification sugar juice (JCs) derived from step
c) to the main treatment sequence.
- Process according to Claim 1, comprising a first and a second carbonation treatment
(4, 6) producing first and second carbonation slurries, respectively,characterized
in that at least a fraction of the first and second carbonation slurries is
recycled in the preliming stage (8) of the prepurification sequence.
- Process according to Claim 1 or 2, characterized in that the main treatment
sequence comprises, after the first carbonation treatment (4) and/or the second
carbonation treatment (6), a sulphiting treatment.
- Process according to any one of Claims 1 to 3,characterized in that the
preliming treatment (8) comprises the addition of a quantity of milk of lime corresponding
to an equivalent of 0 to 3 g/litre of CaO.
- Process according to Claim 4, characterized in that the preliming treatment
is carried out at a temperature of 40 to 80°C, preferably 68 to 75°C.
- Process according to Claim 4 or 5, characterized in that the duration
of the preliming treatment is from 5 to 30 minutes, in general 20 minutes approximately.
- Plant for purifying a sugar juice for carrying out the purification process
according to any one of the preceding claims, comprising:
- · a main set (A) of treatment units comprising:
- a liming unit (1),
- optionally a maturation unit (3),
- a first carbonation unit (4),
- a first separating unit (5, 5'),
- a second carbonation unit (6), and
- a second separating unit (7, 7'),
characterized in that it additionally comprises a set of prepurification
units (B) comprising:
- a preliming unit (8) receiving all the sugar juice to be purified,
- a coagulation unit (10) receiving simultaneously the prelimed sugar juice and
a coagulating agent,
- a decantation unit (11) receiving the coagulated sugar juice supplemented with
a flocculating agent in order to separate and recover, on the one hand, a clear
prepurification sugar juice (JCs) and, on the other hand, prepurification slurries,
and
- a means for reintroducing the clear prepurification sugar juice into the liming
unit (1) of the main set of treatment units.
- Plant according to Claim 7, characterized in that it additionally comprises
a unit (12) for treating secondary slurries in order to extract therefrom a filtrate
and optionally a means for combining this filtrate with the clear prepurification
sugar juice derived from the decantation unit (11).
- Plant according to Claim 7 or 8, characterized in that the main set (A)
of treatment units additionally comprises a sulphiting unit downstream of the first
carbonation unit (4) and/or of the second carbonation unit (6).
- Plant according to any one of the preceding claims, characterized in that
it comprises means for recycling all or part of the first and second carbonation
slurries into the preliming unit 8.
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| Anspruch[fr] |
- Procédé d'épuration d'un jus sucré, en particulier d'un jus sucré de betteraves,
comprenant une séquence principale de traitements successifs (A), comportant un
traitement de chaulage (1) éventuellement un traitement de maturation (3), et au
moins deux traitements successifs de carbonatation (4, 6), caractérisé en ce
qu'il comprend une séquence de pré-épuration (B) consistant à :
- a) soumettre la totalité du jus sucré à épurer à un traitement de préchaulage
(8) avec addition de la totalité ou d'une partie des boues provenant de la séquence
principale de traitement ;
- b) soumettre le jus sucré préchaulé à un traitement de coagulation (10) avec
un agent de coagulation ;
- c) soumettre le jus sucré coagulé à une décantation (11) avec addition d'un
agent de floculation pour séparer un jus sucré clair de pré-épuration (JCs) de boues
de pré-épuration ; et
- d) soumettre le jus sucré clair de pré-épuration (JCs) à la séquence principale
de traitements.
- Procédé selon la revendication 1, comprenant un premier et un second traitement
de carbonatation (4, 6) produisant respectivement des boues de première et seconde
carbonatation, caractérisé en ce qu'au moins une fraction des boues de première
et de seconde carbonatation est recyclée dans l'étape de préchaulage (8) de la séquence
de pré-épuration.
- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la séquence
principale de traitements comprend après le traitement de première carbonatation
(4) et/ou le traitement de seconde carbonatation (6) un traitement de sulfitation.
- Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce
que le traitement de préchaulage (8) comprend l'addition d'une quantité de lait
de chaux correspondant à un équivalent de 0 à 3 g/litre de CaO.
- Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le traitement
de préchaulage s'effectue à une température de 40 à 80°C, de préférence 68 à 75°C.
- Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que la durée
du traitement de préchaulage est de 5 à 30 minutes, en général 20 minutes environ.
- Installation d'épuration d'un jus sucré pour la mise en oeuvre du procédé d'épuration
selon l'un quelconque des revendications précédentes, comprenant :
- un ensemble principal (A) d'unités de traitement comprenant :
- une unité de chaulage (1),
- éventuellement une unité de maturation (3),
- une unité de première carbonatation (4),
- une première unité de séparation (5, 5'),
- une unité de seconde carbonatation (6), et
- une seconde unité de séparation (7, 7'),
caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un ensemble
d'unités de pré-épuration (B) comprenant :
- une unité de préchaulage (8) recevant la totalité du jus sucré à épurer,
- une unité de coagulation (10) recevant simultanément le jus sucré préchaulé
et un agent de coagulation,
- une unité de décantation (11) recevant le jus sucré coagulé additionné d'un
agent de floculation pour séparer et récupérer d'une part un jus sucré clair de
pré-épuration (JCs) et d'autre part des boues de pré-épuration, et
- un moyen pour réintroduire le jus sucré clair de pré-épuration dans l'unité
de chaulage (1) de l'ensemble principal d'unités de traitement.
- Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend
en outre une unité de traitement (12) des boues secondaires pour en extraire un
filtrat et éventuellement un moyen pour réunir ce filtrat au jus sucré clair de
pré-épuration issu de l'unité de décantation (11).
- Installation selon la revendication 7 ou 8, caractérisée en ce que l'ensemble
principal (A) d'unités de traitement comprend en outre une unité de sulfitation
en aval de l'unité de première carbonatation (4) et/ou de l'unité de deuxième carbonatation
(6).
- Installation selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens pour recycler tout ou partie
de boues de première et second carbonatation dans l'unité de préchaulage 8.
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