Selon leur application, les canalisations peuvent être divisées en canalisations de vapeur, canalisations d'air, canalisations de contrôle de température, canalisations d'alimentation, canalisations de transfert de semences, canalisations d'évacuation et canalisations d'évacuation des eaux usées.
La tuyauterie de vapeur est principalement utilisée pour la stérilisation et le chauffage des fermenteurs. Elle se divise en tuyauterie de vapeur purifiée et de vapeur grossière. La vapeur purifiée est obtenue par filtration de la vapeur grossière à travers un filtre à vapeur et est utilisée pour la stérilisation par filtration fine à l'air.
Les principaux composants de la conduite de vapeur grossière comprennent la conduite de vapeur inférieure, la conduite de préchauffage de la chemise (tube), la conduite de vapeur du port de transfert des semences et la conduite de vapeur du port d'échantillonnage.
La conduite d'air sert principalement à l'aération et à la culture dans le fermenteur. L'air provenant du compresseur, après un prétraitement, est dépressurisé par un détendeur et filtré successivement par un filtre principal, un préfiltre et un filtre fin avant d'entrer dans le fermenteur et d'être finalement évacué par l'échappement.
Dans une usine de fermentation, les tuyaux d'échappement de plusieurs cuves de fermentation sont généralement raccordés à un seul tuyau principal afin d'économiser les matériaux de tuyauterie, tout comme les tuyaux de drainage et les tuyaux d'égouts.
Cependant, leur utilisation présente des inconvénients, tels que la contamination croisée et les interférences. La contamination d'une cuve peut souvent affecter d'autres cuves. Le raccordement croisé des tuyaux d'échappement est particulièrement préjudiciable à la prévention de la contamination.
Par conséquent, la configuration des tuyaux d'évacuation et de drainage doit tenir compte des caractéristiques de la fermentation. En cas de risque de contamination, il est conseillé que chaque fermenteur soit équipé de tuyaux d'évacuation et de drainage indépendants.
Si un seul tuyau d'échappement principal est utilisé, il faut choisir un tuyau de plus grand diamètre pour garantir que l'échappement et le drainage ne soient pas obstrués et ne refluent pas dans la cuve de fermentation.
Le système de régulation de température sert à contrôler la température dans les fermenteurs et comprend des canalisations d'eau de refroidissement et des canalisations de circulation d'eau chaude (la fermentation industrielle utilise généralement aussi un système de circulation d'eau). Lorsque l'eau chaude est utilisée comme fluide, un réservoir et une pompe à eau chaude sont nécessaires.
La conduite d'alimentation sert à alimenter le fermenteur. Elle est généralement utilisée pour l'ajout d'acide, de base, de sucre et d'antimousse. Si elle sert à ajouter de l'ammoniac pour ajuster le pH, la conduite d'alimentation est raccordée à la conduite d'arrivée d'air (afin de faciliter un mélange homogène). Sinon, l'alimentation se fait généralement par le bouchon supérieur.
Le diamètre du tuyau de réapprovisionnement doit être déterminé en fonction de la vitesse de réapprovisionnement afin de garantir que celui-ci puisse être effectué à la vitesse requise.
La canalisation de transfert est utilisée pour le transfert des produits de fermentation. Elle est généralement raccordée à la station de distribution et constitue un système de canalisations exigeant un niveau élevé de stérilisation. Pour plus de détails, veuillez consulter l'article précédent : « Transfert en fermentation industrielle : Introduction aux systèmes de canalisations et aux méthodes de transfert ».
Le tuyau d'évacuation sert à évacuer les matières de la cuve de fermentation. Son diamètre est généralement plus important afin de faciliter l'évacuation rapide des matières. Les exigences d'asepsie après la vanne du tuyau d'évacuation ne sont pas élevées ; un nettoyage facile suffit.
La canalisation d'eaux usées sert à l'évacuation de la vapeur et de l'eau provenant des vannes des cuves de fermentation, à l'évacuation externe lors du nettoyage des cuves et à l'évacuation externe de la vapeur de stérilisation. Aucune exigence de stérilité n'est requise et l'ensemble du système de canalisations présente des exigences minimales. Les tuyaux en acier au carbone doivent être protégés contre la corrosion acide et alcaline.