Épreuve E2 - BAC PRO PCEPC - sujet 0 - Eduscol

BACCALAURÉAT PROFESSIONNEL PROCEDES DE LA CHIMIE, DE L'EAU
ET DES PAPIERS - CARTONS SUJET ZERO ÉPREUVE E2 : ÉPREUVE TECHNOLOGIQUE
ÉTUDE D'UN PROCÉDÉ
|DOSSIER RESSOURCES | Le dossier se compose de 12 pages, numérotées de 1/12 à 12/12
Dès que le dossier vous est remis, assurez-vous qu'il est complet. I - Généralités sur les fertilisants : engrais et amendement
Pour se développer, les plantes ont besoin d'eau, de lumière, de carbone,
d'oxygène et d'éléments minéraux qu'elles retrouvent dans l'air et le sol. Les récoltes entraînent un prélèvement d'éléments nutritifs. S'ils ne sont
pas remplacés, le sol s'appauvrit et s'épuise. L'engrais a pour but de les
remplacer. Il joue donc un rôle essentiel dans la production agricole. L'engrais apporte trois valeurs fertilisantes essentielles :
. l'azote (N) : élément indispensable qui entre dans la
constitution des acides aminés et des protéines, et qui assure
ainsi un rendement et une qualité de la récolte.
. le phosphore (P) : élément indispensable qui favorise la
croissance, le développement des racines, la rigidité des tissus,
la reproduction et la qualité des végétaux.
. le potassium (K) : élément qui joue trois rôles principaux : il
est facteur de précocité en favorisant la synthèse des glucides,
il aide à la résistance à la sécheresse en limitant la
transpiration, et favorise la résistance aux maladies.
L'engrais doit apporter ces éléments en juste proportion en fonction des
besoins de la plante et de la richesse du sol. On distingue, par conséquent, différentes familles d'engrais :
. Engrais simples : apport d'un seul élément. On parle d'azotés
simples, phosphates simples, potassiques...
. Engrais binaires : apport de deux éléments. On parle d'engrais
type NP, KP, NK ....
. Engrais ternaires : apport de trois éléments. On parle d'engrais
type NPK. L'appellation des engrais est normalisée, par la référence à leurs trois
composants principaux.
Par exemple, la formule « 5-10-5 » indique la proportion d'azote (N), de
phosphore (P, exprimée en % de P2O5) et de potassium (K, exprimée en % de
K2O) présente dans l'engrais, soit 5% de N, 10% de P2O5 et 5% de K2O. L'amendement, lui, contribue à améliorer les propriétés du sol : meilleure
aération et rectification du pH, et permet ainsi une meilleure efficacité
de l'absorption des engrais par les plantes. De plus, l'amendement
constitue un apport important en oligo-éléments pour la plante.
II- Présentation d'un site industriel producteur d'engrais TIMAC Agro, implantée à St Malo, est une société appartenant au groupe
ROULLIER.
Elle fabrique et commercialise des fertilisants et spécialités
nutritionnelles pour les cultures.
L'unité de fabrication produit environ 250 000 t/an d'engrais granulés de
types: amendements, phosphatés simples, azotés simples, engrais binaires et
ternaires.
Cette unité a obtenu la certification
ISO 9001 en 2005 ainsi que la certification ISO 14001 en 2009.
Les matières premières brutes arrivent par camions ou bateaux. Cette production repose sur une unité de granulation d'engrais par voie
humide. Elle permet de formuler des engrais complexes à partir de diverses
matières premières (urée, phosphate, sulfate, kiésérite, D.A.P., phosphate
naturel, chlorure de potassium, lithothamne, oligo-éléments).
III- Caractéristiques du produit marchand
L'engrais est un produit fini destiné aux coopératives agricoles.
Celles-ci en tant que clientes définissent des critères qualité à
respecter. Le premier d'entre eux est la granulométrie, paramètre important pour
l'épandage. Celle-ci doit être comprise entre 2,5 et 4,5 mm (avec une
tolérance maximum en fines de 5%). L'engrais est expédié soit en big bag de 600kg, soit en sacs de 25 à 35 kg,
soit en vrac par camion citerne. Il doit respecter les autres critères :
- titres N,P,K demandés par le client,
- l'absence de prise en masse dans les conditionnements
- l'absence de production de poussières lors de sa manipulation. DOSSIER de FABRICATION
[pic] Les matières premières utilisées dans la fabrication de l' engrais ternaire
12-4-17
Vrac Le diammonium phosphate : (NH4)2HPO4 , appelé DAP .
Le potassium sous forme de chlorure de potassium : KCl.
L'urée : CO(NH2)2.
Le sulfate d'ammoniaque : (NH4)2SO4, appelé SA21. Liquide L'acide sulfurique : H2SO4, qui, mélangé à l'urée, permet de former la
liqueur sulfo-urique(LSU). Poudre
Le maërl : un amas de sédiments composé essentiellement de lithothamme mort
(algue coralifère) et de débris coquilliers, ramassé au large des côtes.
Il est constitué essentiellement de carbonate de calcium (CaCO3), de
carbonate de magnésium (MgCO3) et de nombreux oligo-éléments (Fer, Iode,
Manganèse etc...). Il représente, à lui seul, l'amendement. Le maërl est
préalablement broyé sur un autre site pour former une poudre de 400 microns
appelée T400 dont le danger est l'irritation des voies respiratoires et
pas inflammabilité.
Le procédé pour cette fabrication Les matières premières sont alimentées successivement par 4 trémies
d'alimentation (MP vrac), ainsi que par des silos à poudre (T400) et des
cuves.
Les matières premières en vrac sont pesées par tapis peseur (Dosimètre :
D1) qui coupe l'alimentation en cas d'un manque dans une des trémies de
manière à ne pas déséquilibrer la formule désirée. Elles sont acheminées
jusqu'au prégranulateur.
L'acide sulfurique et l'urée sont prémélangés dans une cuve doseuse D2 pour
former la liqueur sulfo-urique (LSU) qui est, ensuite, introduite au
prégranulateur.
Le T400, produit pulvérulent, passe après dosage D3 dans un humidificateur
H1, avant d'être transporté par tapis au prégranulateur. Les 6 matières premières ainsi dosées doivent garantir le titre en NPK par
rapport à la formulation demandée. Le prégranulateur M1 assure le mélange
de l'ensemble des matières premières nécessaires à la formulation. Il
permet la formation des premiers grains par injection d'eau et de vapeur. Le mélange ainsi formé est envoyé vers le granulateur M2 pour finir
l'amalgame toujours en y injectant de l'eau et de la vapeur. C'est l'étape
clé du process qui nécessite la présence permanente d'un opérateur
contrôlant visuellement la bonne marche de l'opération et pouvant affiner à
tout moment sur sa supervision les réglages. En sortie du granulateur, le produit est emmené par gravité vers un sécheur
F1 à courant d'air chaud (pouvant varier de 100 à 600°C) pour ajuster son
taux d'humidité. Celui-ci doit être supérieur à 1% pour éviter que le grain
soit friable et trop fin, et inférieur à 6% pour lutter contre la prise en
masse. Le produit sortant du sécheur est dirigé vers un crible S1 permettant de
récupérer le produit marchand à la granulométrie désirée. Les fines ainsi
que les gros préalablement orientés vers un broyeur B1 seront recyclés au
prégranulateur.
Le produit marchand est ensuite envoyé vers l'enrobeur M3 dans lequel sont
injectées de l'huile pour piéger et éliminer les poussières, ainsi que du
talc pour éviter la prise en masse lors de sa manipulation. Avant son stockage final en R1, le produit enrobé sera refroidi à une
Température inférieure à 40°C par un courant d'air froid dans un lit
fluidisé E1 permettant de réduire sa température et éviter sa prise en
masse dans les boxes.
[pic] FICHE DE CONTROLE EN COURS DE PRODUCTION
FICHE DE CONTROLE DU PRODUIT FINI DOSSIER PREVENTION DES RISQUES et DE L'ENVIRONNEMENT Les opérateurs sont tenus au courant de tous les accidents parvenus sur le
site de production (affichage d'alerte sécurité). Des réunions et dialogues
sur la sécurité sont planifiés à tous les niveaux hiérarchiques à des
fréquences clairement définies. L'objectif est, à travers cette politique de prévention des risques, de
réduire le taux d'accident sur le site. Le taux de fréquence des accidents de travail avec arrêt a été réduit de
14,6 à 4,6. Malgré tout, l'année précédente, trois accidents avec arrêt ont été
déclarés par le site au niveau des opérateurs : . N°1 : en juillet, un opérateur a glissé sur un boulon laissé au
sol et s'est fait une entorse au pied (44 jours d'arrêt).
. N°2 : en aout, un opérateur s'est blessé au pied en tirant sur un
chariot de transport de charges (6 jours d'arrêt). La déclaration
d'accident est disponible en page 11/11 du dossier ressources.
. N°3 : en septembre, un opérateur s'est blessé à la main avec un
marteau en décolmatant une trémie (2 jours d'arrêt). Par conséquent, six priorités ont été définies par le comité de direction
pour l'année en cours : . Opération « chaudes alertes », méthode de dialogue originale
permettant de réduire les accidents comportementaux au travail.
L'opération « chaudes alertes » s'intéresse à la sécurité comportementale
au travail. Elle permet de lutter contre les excès de confiance par
habitude, les mauvais positionnements, l'inattention due à la fatigue, la
précipitation... Elle est mise en place suite à des chutes d'objets, les
projections de produits, les glissades... . Mise en place d'actions sur l'éco-conduite.
. Accélération des « dialogues sécurité » dans toutes les équipes. Les « dialogues sécurité » permettent de renforcer les bonnes pratiques et
de détecter les situations à risque avant que l'accident n'arrive. Ils
contribuent à l'amélioration des comportements et aident chacun à devenir
l'acteur de la sécurité en trouvant les meilleures solutions. . Poursuite d'actions conce