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Auteur : les anciens

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11/03/09, par Julien

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Mai 2009, Sylvie :

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Le lavage de la vaisselle

Les conditions d’un lavage de qualité

Quatre types d’actions déterminent la qualité d’un bon lavage :

L’action de la température

Elle sera différente suivant l’opération et le résultat que l’on veut obtenir :

  • prélavage : environ 45°C,
  • lavage : 60°C,
  • rinçage et séchage : 85°C minimum,

L’action chimique

Cette action est due aux produits lessiviels utilisés pour le lavage et le rinçage. Ces produits sont injectés automatiquement dans la machine à partir de la quantité d’eau consommée.
Les dosages moyens utilisés sont :

  • pour les produits lessiviels : 1 g par litre d’eau,
  • pour les produits tensio-actifs (ou dispersants) : 0,1 g par litre d’eau de rinçage.

Action du temps de contact eau-vaisselle

Cette action a pour but de décoller efficacement les restes accrochés plus ou moins fortement aux pièces de vaisselle sale.

Action mécanique

Elle est due au débit et à la pression des jets d’eau.
Ces 4 actions sont intimement liées. Toute modification de l’une entraîne un réajustement des 3 autres.

Les étapes du lavage

Le programme de base d’un lave-vaisselle comporte le lavage et le rinçage.
Sur les machines à déplacement automatique, un pré-lavage, un pré-rinçage et un séchage peuvent s’ajouter. Un cycle de lavage comporte la succession de toutes les étapes prévues.
Les températures varient selon le cycle de lavage.
Le pré-lavage se fait avec de l’eau froide ou tiède entre 40 et 50°C.
Le pré-lavage a pour but de réhumidifier les souillures et de les éliminer grâce à l’action mécanique de jets.
Le pré-lavage a pour avantage que la température de la solution détergente qui intervient dans l’étape suivante peut être élevée sans problème.
Cette opération n’existe que sur les machines à déplacement automatique. Pour les machines à panier statique, cette étape est réalisée manuellement à l’aide de la douchette.
Outre les avantages cités, le pré-lavage permet également de réduire l’importance des souillures dans le ou les bacs de lavage. Il en résulte une nécessité moindre de produits lessiviels, par conséquent une économie réelle.
Le lavage se fait entre 55 et 60°.
À l’élévation de température et à l’action mécanique des jets liés à la puissance de la pompe s’ajoute la durée du contact solution du produit lessiviel / vaisselle.
Le pré-rinçage éventuel se fait entre 60 et 65°C
Son but est de commencer l’élimination de la solution détergente pour éviter la précipitation des éléments minéraux lors du rinçage et du séchage. Il doit en outre élever la température des pièces pour faciliter l’opération suivante.
Le dernier rinçage se fait entre 80 et 90°C. Pour des raisons d’hygiène, la température de 90°C doit obligatoirement être atteinte, s’il n’y a pas de séchage.
Toute trace de liquide doit être éliminée pour deux raisons :

  • d’esthétique : la vaisselle qui doit rester nette et brillante,
  • d’hygiène alimentaire par l’absence de produit détergent qui peut provoquer des intoxications plus ou moins graves que l’on attribue le plus souvent à la nourriture.
    Il est important de faire vérifier le bon fonctionnement des appareils et d’y ajouter un contrôle par analyse de la vaisselle propre dans les grandes unités.

Le séchage

Le séchage est réalisé par circulation forcée d’air chaud à 70/80°C dans l’enceinte. L’air est chauffé par une résistance ou un échangeur alimenté en vapeur.
Cette pulsion se fait le plus souvent dans un tunnel ajouté à la sortie de la machine.
Cet accessoire n’existe que sur les machines à déplacement automatique (ou à translation).
Sur les machines à panier statique,  le séchage est assuré par l’élévation de la température de l’eau et de la vaisselle (évaporation) jointe à l’action d’un produit tensio-actif ajouté à l’eau de rinçage transformant les gouttes d’eau en film tendu à la surface de la vaisselle et séchant rapidement sans laisser de traces.

Conception technique

Dans tous les matériels, on trouve :

  • Des rampes fixes ou mobiles, munies de gicleurs de taille et débit variables selon le cycle, pour projeter l’eau sur la vaisselle.

  • Des pompes de circulation d’eau captant l’eau en partie basse des bacs de prélavage, de lavage et de rinçage, pour, après filtrage, la projeter sur la vaisselle.

  • Une vidange partielle par débordement dans le bac de prélavage et de lavage qui assure l’élimination de la plus grande partie des déchets. La vidange totale est déclenchée manuellement après chaque service.
  • Deux doseurs : l’un de produits lessiviels, l’autre de produits de rinçage tensioactifs pour assurer automatiquement la diffusion de produit.
  • Des paniers adaptés aux différents types de vaisselle facilitent l’entreposage et la manutention.

Dans les lave-vaisselles à bacs multiples, l’eau est amenée par cascade de la zone la plus propre vers la zone la plus sale : rinçage -> pré-rinçage -> lavage -> prélavage. De l’eau claire n’est introduite dans le lave-vaisselle que lors de son remplissage initial et lors du rinçage. Un volume équivalent à l’eau utilisée lors du rinçage est évacué à l’égout au départ de la première zone de la machine (prélavage ou lavage). Ceci permet de limiter la consommation d’énergie, d’eau et des produits lessiviels.

Dans les lave-vaisselle « mono-bac » ou « à panier statique« , le principe est le même, l’apport d’eau fraîche (claire) se fait également lors du rinçage, eau qui régénère l’eau de lavage.
L’eau chaude dans les bacs de pré-lavage et de lavage « tourne » donc en circuit fermé. Elle est envoyée sur la vaisselle par la pompe via les gicleurs des bras ou rampes de lavage. Elle retombe ensuite dans les bacs via des filtres, etc.

Détail d’un filtre et d’un bac de lavage.

Une machine à laver doit être alimentée « deux fois » : une fois au remplissage avant le service, une seconde fois pour l’eau de rinçage dès la vaisselle commencée. Elle est alimentée à ces deux niveaux, soit à l’eau chaude, soit à l’eau froide. Suivant le cas, les différentes puissances internes mises en jeu seront plus ou moins importantes. Mais dans les deux cas, il faut :

  • Une puissance pour l’eau de lavage.
    Cette puissance est, en principe, dimensionnée pour maintenir l’eau de lavage à bonne température (+/- 60°C).
    On pourrait croire qu’une résistance n’est pas nécessaire pour le maintien en température vu que l’eau de lavage provient du rinçage à température plus élevée (+/- 85°C).
    Cependant, d’une part, l’eau de rinçage se refroidit au contact de la vaisselle, d’autre part, les débits de lavage sont beaucoup plus élevés (action mécanique) que les débits de rinçage et ces derniers à température plus élevée ne suffisent donc pas à maintenir l’eau de lavage à bonne température.La résistance ainsi dimensionnée sert également à chauffer l’eau de la cuve de remplissage (+/- 20 litres dans le cas d’une machine à capot et de 90 à 550 litres dans le cas d’une machine à déplacement) en début de service.
    Dans le cas d’une alimentation de l’eau de remplissage à l’eau froide, la montée en température risque donc de prendre un certain temps.
  • Une autre puissance pour l’eau de rinçage.
    Celle-ci doit être suffisante pour chauffer cette eau jusqu’à la température de rinçage (85°C) à partir de la température du réseau de distribution dans le cas d’une alimentation en eau froide de cette eau de rinçage ou « simplement » à partir de la température de l’eau chaude dans le cas d’une alimentation en eau froide de cette eau de rinçage.
  • De plus si le lave-vaisselle dispose d’une zone de séchage, il faudra une puissance supplémentaire pour réchauffer l’air de séchage.

Remarques :

Les puissances internes peuvent provenir de résistances électriques. Mais elles peuvent également provenir d’un circuit de vapeur. L’alimentation vapeur consiste en le raccordement des organes de chauffe à une installation produisant de la vapeur. La vapeur circule dans des tubulures placées dans les différents bacs, l’échange de chaleur se faisant par contact de l’eau des bacs ou du surchauffeur avec les tubulures contenant la vapeur.
Actuellement, on trouve également des lave-vaisselle dont l’eau chaude est produite par un circuit d’eau chaude provenant d’une chaudière au gaz propre au lave-vaisselle.

Exemple de fonctionnement d’une machine à panier statique

1. Remplissage

Ouverture de la vanne électromagnétique A.

L’eau remplit la cuve E par les gicleurs de rinçage D. Le niveau atteint, fermeture de la vanne électromagnétique A. L’eau est chauffée par la résistance de lavage dans la cuve (cette résistance sert, dans la suite, à maintenir l’eau de lavage à température).

2. Lavage (circuit fermé)

La pompe G aspire la solution de lavage au travers de la crépine J et la refoule dans les gicleurs de lavage F.

3. Rinçage (circuit ouvert)

Ouverture de la vanne électromagnétique A.
Le produit de rinçage est injecté par le doseur B.
L’eau chauffée par C est pulvérisée par les gicleurs de rinçage.
Le niveau monte, le trop plein s’écoule par la bonde K.

Remarque : la capacité du boiler de rinçage correspond approximativement à la quantité d’eau de rinçage nécessaire à un cycle (exemple : 3 litres).
Sur certains matériels, le cycle ne peut commencer tant que la température de l’eau de rinçage n’est pas atteinte.

4. Vidange

En fin de service, enlèvement de la bonde K. L’eau de la cuve  E s’écoule vers la vidange.

Exemple de schéma de fonctionnement d’une machine à déplacement automatique de la vaisselle : machine à 4 zones de lavage : prélavage, lavage, rinçage, séchage

A : Prélavage, B : lavage, C : rinçage, D : Séchage.

1 : Pompe
2 : Bacs de prélavage et de lavage
3 : Filtres des bacs
4 : Chauffe-eau de rinçage
5 : Bras de lavage
6 : Résistance de lavage

Les différentes étapes
Le lave-vaisselle est rempli d’eau avant le service. L’eau est réchauffée jusqu’à bonne température par les résistances de lavage. Dès que l’eau de remplissage est arrivée à bonne température, le lavage peut commencer. La vaisselle passe dans les différentes zones où les différents éléments (pompes, résistances chauffantes, etc) se mettent à fonctionner au fur et à mesure du passage de la première vaisselle. En régime toutes les zones sont occupées en même temps; les différentes puissances fonctionnent en permanence.
Il existe une norme allemande, la DIN 10510, qui recommande un minimum de 2 minutes de temps de contact entre la vaisselle et l’eau (prélavage éventuel, lavage, rinçage(s)).
Le prélavage, le prérinçage et le séchage peuvent être absents sur les petites machines à paniers mobiles.

Commande et régulation

L’appareil est équipé d’un commutateur marche-arrêt et d’une minuterie.
Sur les machines à convoyeur, un dispositif de réglage commande la vitesse du convoyeur.
Des thermostats assurent la régulation de la température.
Des pressostats commandent les alimentations d’eau.
Il y a un arrêt automatique du convoyeur lorsque la vaisselle n’a pas été débarrassée.
On peut également éventuellement trouver des thermomètres indiquant les températures lors des différentes phases de lavage et des détecteurs de vaisselle au niveau du séchage.
Des unités de contrôle permettent de gérer et de contrôler la machine durant son fonctionnement. En fonction de leur sophistication, la quantité et qualité des informations peuvent varier du simple affichage des températures de lavage et de rinçage à la consommation d’énergie, l’indication en clair et la mémorisation des dysfonctionnements, l’impression de « rapports HACCP » ou le transfert des données vers un ordinateur permettant de surveiller le bon fonctionnement de la machine à distance.

Gamme

Les machines à panier fixe couvrent une gamme allant de 200 à 2 000 assiettes par heure (machine à double paniers).
Les machines à paniers mobiles ou à convoyeur couvrent une gamme allant de 1 600 à 8 000 assiettes par heure et parfois plus.
La puissance électrique varie selon la capacité, mais également selon le mode d’alimentation en eau (chaude ou froide). La gamme est donc très étendue : 4 kW à 100 kW.

Précautions d’utilisation

Il peut être intéressant de prévoir plusieurs appareils adaptés au type de vaisselle.
Le tri initial et l’élimination des déchets (« décrochage »), exécutés manuellement, conditionnent les performances de la machine.
Les couverts en inox peuvent nécessiter en outre un trempage manuel préalable.
Les plateaux nécessitent en complément un séchoir à plateaux par air pulsé préchauffé ou non.
Il est nécessaire d’utiliser de l’eau adoucie.
Ce résultat peut être obtenu par un adoucisseur d’eau spécialisé placé sur le réseau d’alimentation ou intégré à l’appareil.
Les produits lessiviels en poudre ou liquides sont utilisés pour le lavage et le rinçage.
Les opérations de chargement et de déchargement doivent être exécutées dans des délais compatibles avec la durée du cycle :

Entretien

Après chaque service, un nettoyage complet de la machine (cuve, filtre) est nécessaire.
Un programme d’entretien préventif par l’installateur de la machine est conseillé pour garantir son bon fonctionnement à long terme.

« Accessoires »

L’après-rinçage à l’eau déminéralisée

Lorsque l’eau présente une forte teneur minérale, les aptitudes performantes des produits de rinçage se voient imposer des limites. Pour pallier à cela, l’utilisation d’eau déminéralisée apporte une solution. Afin de limiter le coût de traitement de l’eau, l’usage d’eau déminéralisée peut être limité à certaines pièces comme couverts et verres. Ils sont placés en paniers spéciaux équipés d’un système mécanique, optique ou magnétique d’enclenchement des jets d’eau déminéralisée à leur passage lors du rinçage final. De nombreuses machines à avancement automatique sont déjà équipées d’un tel système de rinçage.
Ce déclenchement sélectif permet de ne pas gaspiller inutilement l’eau déminéralisée pour des pièces de vaisselle n’en nécessitant pas (porcelaine, plateaux, récipients.etc.).

Les bacs et cuves thermoformés

L’utilisation du polypropylène comme matériau de fabrication des cuves présente quelques avantages :

  • diminution du poids des équipements,
  • suppression des soudures source d’accrochage et dépose des aliments et résidus,
  • diminution de la conductivité thermique avec économie d’énergie,
  • diminution du bruit au niveau du brassage de l’eau.