Le séchage à l'air chauffé et le séchage à basse température (également appelé séchage à température ambiante ou séchage en magasin) utilisent deux principes de séchage fondamentalement différents. Les deux ont leurs propres avantages et inconvénients et sont parfois utilisés en combinaison, par exemple dans des systèmes de séchage à deux étages.
Le séchage à l'air chauffé utilise des températures élevées pour un séchage rapide et le processus de séchage se termine lorsque la teneur en humidité moyenne (MC) atteint la MC finale souhaitée.
Lors du séchage à basse température, l'objectif est de contrôler l'humidité relative (HR) plutôt que la température de l'air de séchage afin que toutes les couches de grains dans le lit profond atteignent une teneur en humidité d'équilibre (CEM).
Le tableau suivant montre les principales différences :
Dans les séchoirs discontinus à lit fixe à air chauffé, l'air chaud de séchage pénètre dans le grain en vrac par l'entrée, se déplace à travers le grain tout en absorbant l'eau et sort du grain en vrac par la sortie. Le grain à l’entrée sèche plus rapidement car l’air de séchage a la plus grande capacité d’absorption d’eau. En raison du lit peu profond et des débits d'air relativement élevés, le séchage se produit dans toutes les couches du grain en vrac, mais le plus rapide à l'entrée et le plus lent à la sortie (voir les courbes de séchage dans le tableau).
Il en résulte un gradient d'humidité qui est encore présent à la fin du séchage. Le processus de séchage est arrêté lorsque la teneur moyenne en humidité du grain (échantillons prélevés à l'entrée et à la sortie de l'air de séchage) est égale à la teneur en humidité finale souhaitée. Lorsque le grain est déchargé et rempli dans des sacs, les grains individuels s'équilibrent, ce qui signifie que les grains les plus humides libèrent de l'eau que les grains plus secs adsorbent de sorte qu'après un certain temps, tous les grains aient le même MC.
Cependant, la réhumidification des grains du séchoir entraîne une fissuration provoquant la rupture des grains lors du processus de mouture. Ceci explique pourquoi les récupérations en mouture et en tête de riz des grains séchés dans des séchoirs discontinus à lit fixe ne sont pas optimales. Une façon de minimiser le gradient d'humidité pendant le séchage consiste à mélanger les grains dans le bac de séchage après qu'environ 60 à 80 % du temps de séchage se soient écoulés.
Dans le séchage à basse température, l'objectif de la gestion du séchoir est de maintenir l'humidité relative de l'air de séchage à l'humidité relative d'équilibre (ERH) correspondant à la teneur en humidité finale souhaitée du grain, ou à la teneur en humidité d'équilibre (EMC). L'effet de la température est minime par rapport à l'HR (tableau 2).
Si par exemple une MC finale de 14 % est souhaitée, il faut viser une HR de l'air de séchage d'environ 75 %. En pratique, l’air ambiant peut être utilisé de jour en saison sèche. La nuit et pendant la saison des pluies, un léger préchauffage de l'air ambiant de 3 à 6 ºK est suffisant pour faire baisser l'humidité relative à des niveaux appropriés.
L'air de séchage pénètre dans le grain par l'entrée et, tout en se déplaçant à travers le grain, il sèche les grains humides jusqu'à ce que l'air soit saturé. En absorbant l’eau, l’air se refroidit de quelques degrés. Lors de son trajet ultérieur à travers la masse de céréales, l'air ne peut pas absorber davantage d'eau, car il est déjà saturé, mais il capte la chaleur créée par la respiration, les insectes et la croissance fongique et empêche ainsi le réchauffement de la section de céréales encore humide. Un front de séchage de plusieurs centimètres de profondeur se développe et se déplace lentement vers la sortie, laissant derrière lui les grains séchés. Une fois que le front de séchage quitte la masse de grains, le processus de séchage est terminé. En fonction de la teneur en humidité initiale, du débit d'air, de la profondeur du grain et des propriétés de l'air de séchage, cela peut prendre de 5 jours à plusieurs semaines.
Le processus de séchage à basse température est très doux et produit une excellente qualité tout en maintenant des taux de germination élevés. Étant donné que des vitesses d'air très faibles sont utilisées (0,1 m/s) et qu'un préchauffage de l'air de séchage n'est pas toujours nécessaire, le besoin énergétique spécifique est le plus faible de tous les systèmes de séchage. Le séchage à basse température est généralement recommandé comme deuxième étape de séchage pour le paddy dont la MC ne dépasse pas 18 %. Des recherches menées à l'IRRI ont montré qu'avec une gestion minutieuse des séchoirs, même les grains fraîchement récoltés avec un MC de 28 % peuvent être séchés en toute sécurité dans des séchoirs à basse température à un étage si la profondeur du vrac est limitée à 2 m et la vitesse de l'air est d'au moins 0,1 m/s. Cependant, dans la plupart des pays en développement, où les pannes de courant sont encore fréquentes, le stockage en vrac de grains à forte humidité sans alimentation électrique de secours pour faire fonctionner les ventilateurs constitue un risque important.
Heure de publication : 16 mai 2024