Il est capital que les fabricants de préparations lactées pour nourrissons puissent garantir une production fiable et reproductible de poudres homogènes de haute qualité. Pour son nouvel établissement, l’objectif de Danone était aussi d’améliorer la durabilité tout en conservant une qualité leader dans le monde et en augmentant sa productivité. La commande était ambitieuse, mais la société a instauré avec GEA un vrai partenariat à l’enseigne de la collaboration, qui a débouché sur la mise au point et la fourniture de solutions de process qui ont permis de surmonter les défis commerciaux et technologiques afin de créer un établissement de fabrication à l’épreuve du futur, qui sera en mesure de rester flexible et agile pour réagir rapidement aux demandes changeantes du marché et des consommateurs.

Les formules nutritionnelles en poudre se composent d’un mélange précis de composants clés, en particulier de protéines, de graisses, de glucides, de vitamines, de minéraux et d’autres éléments, pour remplir toutes les exigences diététiques et nutritionnelles. Le procédé de base permettant de produire des laits en poudre présentant des propriétés fortement définies est le suivant : mélange du lait liquide, de l’huile et des ingrédients ; élimination de l’eau en excès avant le séchage par atomisation pour former des poudres présentant des propriétés physiques, structurelles, organoleptiques et nutritionnelles définies.

Plusieurs équipes de GEA ont travaillé d’arrache-pied avec leurs interlocuteurs de chez Danone dès la toute première phase d’étude, afin de concevoir, de configurer et de fournir les technologies vertes les plus pointues pour la nouvelle usine Danone Nutricia. GEA a configuré et installé cinq évaporateurs RMV et deux séchoirs-atomiseurs GEA Niro MSD^®, ainsi que quatre homogénéisateurs haute pression de la série Ariete, qui ensemble constituent une solution idéale pour la fabrication d’une gamme de formules nutritionnelles variées.

Les mélanges de formules nutritionnelles sont concentrés par évaporation pour éliminer l’eau. Les systèmes d’évaporation de GEA ont été développés pour que la clientèle puisse obtenir une qualité de produit homogène et un rendement énergétique optimisé, doublés de coûts d'exploitation réduits et d’un rendement du capital investi plus rapide. Les solutions à recompression mécanique de la vapeur (ou RMV) compactes, particulièrement économes sur le plan énergétique, permettent des inspections visuelles intuitives et rapides, au démarrage et à l’arrêt. Le chauffage par contact direct régulé avec précision réduit le temps de chauffage et permet la spécification des valeurs WPNI pour les poudres nutritionnelles. Par ailleurs, la conception hygiénique favorise une durée d’exécution prolongée grâce à un nettoyage plus rapide et plus économe en termes de coûts.

La technologie de la série Ariete haute pression rassemble l’homogénéisateur et la pompe dans une unique machine, de sorte que les formules homogénéisées peuvent être pompées directement au niveau de la buse du séchoir par atomisation. Tous les homogénéisateurs GEA sont équipés du bloc de compression NiSoCLEAN, qui a été conçu spécifiquement pour une hygiène et un nettoyage en place optimisés.

Les homogénéisateurs alimentent les séchoirs-atomiseurs GEA Niro MSD® 500 et 1000 en aval, qui éliminent encore l’eau en excès. Ces séchoirs-atomiseurs GEA Niro de pointe peuvent fonctionner en continu plusieurs jours d’affilée, ce qui résulte en un rendement et une productivité accrus de l’installation. La technologie des séchoirs-atomiseurs GEA Niro produit de la poudre de haute qualité qui présente une structure et des caractéristiques physiques/de solubilité reproductibles, avec le contrôle microbiologique le plus rigoureux. L’équipement est conçu avec un système de récupération intégré, qui assure des dépôts minimaux de résidus, ce qui réduit les pertes de produit et se traduit par un nettoyage en place plus rapide et plus efficace qui ménage les ressources, et en dernier lieu par une productivité accrue.

Installer des systèmes d’évaporation et d’alimentation supplémentaires signifie que quand un ensemble est en train d’être nettoyé, il y a toujours un autre évaporateur et un autre système d'alimentation en service pour approvisionner les séchoirs-atomiseurs qui tournent à plein régime. Cela résulte en 3 à 4 heures de temps de service supplémentaires quotidiennes des séchoirs-atomiseurs, ce qui augmente la production générale de l’installation et le taux de rendement global (TRG). La réduction des démarrages et des arrêts de cycles de production diminue aussi nettement le risque que des dépôts de poudre ne se forment sur les surfaces, et contribue donc à allonger les cycles de fonctionnement entre les nettoyages en place de l'ensemble de l’installation de séchage par atomisation.

Dès les premières phases du projet, Danone a été étroitement impliqué dans la conception de procédé. L’équipe GEA Energy a exécuté une analyse Pinch pour examiner l'ensemble du process des utilités et étudier comment remplir les objectifs environnementaux clés du projet. GEA a ensuite ébauché un modèle en 3D qui reflétait tous les procédés d’évaporation et de séchage par atomisation, ce qui a permis à Danone de procéder à des revues de conception détaillées et de pouvoir identifier et résoudre les conflits potentiels entre le bâtiment et l'agencement, l'équipement et la tuyauterie.

« GEA a ensuite pu convertir ce modèle 3D en dessins isométriques », a expliqué L. Carmody. De la sorte, une bonne partie de la construction de l’équipement a pu être effectuée hors site, ce qui a réduit la complexité en aval sur le site. « Disposer du modèle en 3D et des dessins isométriques, nous a permis d’effectuer plus de 35 essais d'acceptation en usine (FAT) hors site, dans l'atelier. Cela nous a permis d’avancer bien plus vite lors de la construction, de réduire la complexité des interactions avec les fournisseurs sur le site et, enfin, de livrer un produit fini de plus haute qualité. Nous avons été impressionnés par ce que GEA a été en mesure de mettre sur la table : ils se sont chargés de tout de la récupération de chaleur sur le séchoir-atomiseur aux moteurs à faible consommation d’énergie, en passant par la technologie RMV dans le procédé d’évaporation. »

« Trois équipes métiers basées au Danemark, en France et aux Pays-Bas ont planché sur le projet avec l’aide de collègues de Nouvelle-Zélande », a expliqué le Directeur du projet chez GEA Cédric Malletroit. « Comme toujours avec les grandes installations complexes il y a eu des échanges nourris chemin faisant, mais toujours dans une optique constructive et collaborative. Nous sommes parvenus à construire une relation solide, grâce en particulier aux divers événements visant à renforcer la cohésion des équipes que nous avons organisés avec le client, et cette relation ira sans aucun doute se renforçant. »