Les déchets plastiques rigides de grande taille, et en particulier les bidons en polyéthylène haute densité et en polypropylène utilisés dans les industries chimique, des coatings, des lubrifiants, des ingrédients alimentaires et agrochimiques, constituent l’une des flux les plus valorisables mais les plus exigeants que puisse traiter une usine de recyclage des plastiques. Une installation de lavage de bidons chimiques est la séquence d’équipements ingénierie qui transforme les bidons sales, étiquetés et chargés de résidus en copeaux secs et de qualité, prêts pour la reconditionnement. Le choix de la meilleure installation de lavage de bidons chimiques pour les déchets plastiques rigides de grande taille n’est pas une question d’achat d’un laveur générique : il s’agit de mettre en relation le pré-traitement, le broyage, le lavage à l’inhibiteur alcalin, le lavage par friction, la séparation des métaux, le séchage et le contrôle de la qualité avec le profil de contamination spécifique des bidons entrant. Polyretec, une usine Wanplas, conçoit des systèmes de lavage et de pelletisation des déchets rigides qui s’appuient sur la maîtrise des procédés autrichiens combinée à l’échelle de production chinoise. Sa Ligne de réduction et de tri des résidus rigides de PP/PE ainsi que sa Ligne de recyclage et de pelletisation des déchets rigides se confondent dans le traitement de ces flux lourds et pollués. Wanplas, la marque mère qui rassemble les différents filiales spécialisées du groupe, positionne Polyretec en tant qu’unité dédiée aux équipements de recyclage. Ce guide explique, dans les détails de l’ingénierie pratique, comment doit être spécifiée une installation de lavage de bidons modernes, quels paramètres de processus permettent d'obtenir des copeaux purs, comment gèrent-ils les résidus dangereux et les eaux usées, et quelles sont les paramètres de qualité qui prouvent que l’installation fonctionne bien.
Qu'est-ce qui définit une ligne de lavage de bidons chimiques ?
Une ligne de lavage de bacs chimiques est un réseau continu de processus mécaniques sous l'eau qui reçoit des contenants rigides en plastique à l'état brut et délivre au bout du processus des poudres séchés et réduits en taille, exempts de métaux. L'expression « meilleure ligne de lavage de bacs chimiques pour les déchets rigides de grande taille » se réfère spécifiquement à des systèmes adaptés aux contenants épais et de grande taille, tels que les contenants de 60 litres, 120 litres, 200 litres et 220 litres, et non aux bouteilles en PET ou en film mince. Le défi de contamination est différent de ceux rencontrés dans d'autres flux, et ce, dans trois manières : la épaisseur des parois signifie que la broyage nécessite un couple important ; le contenu contient souvent de la graisse, de la cire ou est actif chimiquement ; et le matériel attaché aux bacs, chasubles en acier, joints en anneaux, bouchons et étiquettes en aluminium, introduit des contaminants métalliques et à plusieurs couches que les lignes de nettoyage de bouteilles ou de films n'emploient pas.
Les étapes essentielles d'une ligne de lavage de bacs sont le prétraitement, la réduction de la taille, le lavage à l'alcalin, le lavage à la friction, la séparation par densité, la séparation des métaux, l'assèchement et le séchage thermique. Chaque étape est adaptée à la cadence cible, qui, pour les lignes spécialisées dans le lavage de bacs, varie généralement de 500 kilogrammes par heure pour une cellule compacte à 2000 kilogrammes par heure ou davantage pour une installation industrielle complète. La composition du polymère est dominée par le HDPE, car les bacs soufflés sont principalement en polyéthylène haute densité, avec du PP utilisé pour certains bacs résistants à la chaleur ou de qualité alimentaire, et du PVC utilisé uniquement comme assemblage, joints ou, parfois, dans des récipients mal triés qui doivent être éliminés.
Ce qui distingue une installation compétente de nettoyage des matières premières à partir de celles qui sont en sous-performance, n'est pas la présence ou non d'une goutteuse, mais plutôt l'équilibre entre une propreté excessive, qui retire trop de produit, et une protection des polymères, qui laissait rester des traces non éliminées. Un dosage abrasif trop fort dessèche les plaques, fragilise la résine et réduit ainsi l'indice de fluidité de la matière, que toute la chaîne de production de moulages nécessite. Un dosage trop faible laisse pendant des cires et des odeurs. L'ingénierie consiste à déterminer une température, une concentration, une durée de réaction et un degré de friction optimale, nécessitant un dosage à la hauteur des impuretés et préservant la valeur du matériau, c'est le critère de référence selon lequel toute installation doit être jugée.
Pré-traitement avant le broyage
Le traitement préalable est l'étape la plus négligée de la chaîne de lavage des tambours et c'est là que se créent ou se préventent la majorité des problèmes de qualité downstream. Avant que tout tambour ne pénètre dans le broyeur, il doit être vidé du liquide libre, de la poudre et des résidus solides libres. Des tambours intacts et scellés peuvent contenir des kilogrammes de produit qui, si on les nourrit directement à un granulateur, contaminent l'intégralité du lot, projettent une goutte d'humidité saturée de solvant dans l'atelier et gaspillent la chimie de lavage. Un lit d'inclinaison et de vidage ou une godet rotatif d'évacuation débarrasse le produit libre dans une souche de collecte, après quoi le tambour passe un rinçage froid afin d'écouler le talc, la poussière de pigment et les résidus solubles avant qu'ils ne soient cuits sur la surface du flake lors du lavage à haute température.
Le retrait de l'étiquette et de la pochette est la seconde opération. De nombreux tambours industriels sont revêtus d'étiquettes en PVC ou en papier en double sens, collées à l'aide d'un adhésif à base de résine ou de chaleur. Le trempage des tambours dans un bain caustique à température ambiante dessoucie l'adhésif, ce qui permet au label de se détacher au moment du friction. Certaines installations privilégient plutôt un appareil de retrait mécanique ou un équipement à brosse qui retire la pochette alors que le tambour est encore entier. Les capsules, anneaux de sécurité et bouchons métalliques sont retirés à ce stade, soit à la main sur une ligne à débit limité, soit par un outil de décapsulage automatisé sur une ligne de haute capacité. Le retrait du matériel métallique avant le broyage protège les couteaux de la machine et évite que les fragments ferrous ne soient enfoncés dans le plastique, où ils pourraient plus tard entraîner l'usure des écrans et des vis de l'extrudeur.
Le tri et la vérification des risques font également partie du pretreatment. Les tambours doivent être classés par type de polymère si possible, et tout récipient ayant déjà contenu des substances organiques à forte toxicité, forte corrosion ou à persistance doit être dirigé vers une voie de déchets dangereux autorisée plutôt que d’entrer dans le circuit de lavage. Un programme de contrôle pratique combine l’inspection à l’arrivée, le tamponnage aléatoire pour détecter les résidus de solvant et la vérification du pH du liquide vidangé. Les installations polyréticielles sont généralement fournies d’un convoyeur de tri manuel et d’une cabine d’inspection à l’acquisition des matières, afin que les opérateurs puissent rejeter les articles non conformes avant qu’ils n’atteignent la broyeuse, protégeant ainsi la qualité du produit et la sécurité des travailleurs.
Brochage et réduction de la taille
La réduction en poudre des tambours rigides est fondamentalement différente de la granulation des films minces ou des flacons, car la paroi est épaisse, souvent de 2 à 5 millimètres, et le récipient est grand et creux. La meilleure approche est de réduire la taille en deux étapes : un broyeur à faible vitesse et à grand couple réduit d'abord les tambours entiers en morceaux grossiers de 40 à 80 millimètres, puis un granulateur à haute vitesse coupe ces morceaux pour obtenir des poudres uniformes de 12 à 18 millimètres. Les broyeurs lourds à une seule étape sont également utilisés, mais ils nécessitent des rotors robustes et une puissance moteur généreuse pour éviter l'arrêt des rives épaisses et des montants renforcés.
La granulation humide, dans laquelle le granulateur est alimenté d'un rideau d'eau lors de la coupe, est fortement recommandée pour les lignes à tambour. L'eau supprime la poussière, refroidit les couteaux et commence le processus de lavage dès que le matériau est encore en gros morceaux, afin d'identifier les contaminations internes. La conception du rotor a une importance : des couteaux à ailettes inclinés avec une marge réglable contre des couteaux à lit fixes donnent un coupage net plutôt que des déchirures, ce qui réduit le nombre de fines et de longerons qui obstruent ultérieurement les tamis. Le choix de l'ouverture du tamis détermine la taille finale des flocons et doit être adapté au laveur et au granulateur en aval ; un tamis de 14 mm est un défaut commun pour les flocons de type tambour.
Le risque d'explosion et de feu doit être conçu pour le broyeur, car le solvant residual piégé à l'intérieur d'un bac peut s'évaporer dès l'instant où la paroi est coupée. Lorsque les bacs peuvent contenir des résidus inflammables, le granulateur doit être équipé d'une construction résistante aux étincelles, fait sous gaz inerte, d'un système de surveillance de la température des roulements et d'un système d'isolement des explosions sur l'extraction des poussières. Ces mesures de protection augmentent les coûts, mais sont indispensables dans les cas où la matière première est un déchet industriel inconnu, et font partie de la différence entre un granulateur professionnel et un granulateur équipé pour le recyclage de contenants industriels.
Nettoyage à l'alcalin chaud.ing and friction washing
Le nettoyage à l'alcalin chaud constitue le cœur du nettoyage du tambour et est la étape qui élimine les contaminations hydrophobes, les huiles, les graisses, les cires et les adhésifs des étiquettes, que l'eau froide ne peut atteindre. Le procédé utilise une solution d'hydroxyde de sodium chauffée, généralement dosée à 0,5 à 2,5 pour cent en poids, maintenue à une température comprise entre 60 et 85 degrés Celsius, avec un temps de résidence de 10 à 20 minutes dans une cuve de lavage à l'alcalin chaude agitée ou circulée. Dans ces conditions, la chaux saponifie les graisses et hydrolyse la chimie d'adhésif afin que le contaminant perde sa prise sur la surface polymérique. Un agent tensio-actif non ionique est généralement ajouté pour améliorer le wetting et empêcher le sol libéré de se redéposer sur le floc.
Le lavage par friction suit le séchage à chaud et fournit l'énergie mécanique qui permet d'enlever mécaniquement le sol détrempé. Un laveur par friction est une chambres horizontale ou verticale avec un rotor à vitesse élevée et un flux d'eau contre-courant ; les particules sont tamisées l'une contre l'autre et contre les parois de la chambre, et l'action de frottement retire les couches de colle, les croûtes de pigments et la saleté de la surface. La vitesse de pointe du rotor, le rapport entre l'eau et les particules et la durée de rétention déterminent l'intensité du nettoyage. Après le lavage par friction, une ou deux étapes de rinçage à froid éliminent la caustique et les particules en suspension, et un bassin de séparation par flottabilité exploite les différences de densité pour faire flotter le HDPE et le PP et laisser plonger le PVC, les métaux et les contaminants lourds.
Le tableau ci-dessous résume un ensemble de paramètres représentatif pour une ligne de lavage de tambour traitant des bidons de HDPE et de PP moyennement à fortement salis. Ces valeurs sont les points de départ ; chaque ligne doit être réglée en fonction du substrat réel et l'équipe de mise en service de Polyretec exécute généralement des essais de lavage avec des échantillons du client afin de mettre au point les valeurs finales des paramètres.
Paramètres typiques de la phase de lavage pour les fragments rigides de tambour
| Etape du processus | Paramètre clé | Échelle typique | Objectif et note |
|---|---|---|---|
| Prélavage au froid : | Température et temps de l'eau | 15 à 30 degrés C, 2 à 5 min | Élimine la poussière, les sels solubles, la poudre amorphe. |
| Nettoyage à l'alcalin chaud. | Concentration de NaOH | 0,5 à 2,5 pour cent en poids | Saponifie l'huile et le collant ; élever le milieu pour les sols chargés |
| Nettoyage à l'alcalin chaud. | Température du bain | 60 à 85 degrés C | Température élevée, accélération de la saponification |
| Nettoyage à l'alcalin chaud. | Temps de séjour | 10 à 20 minutes | Volume de la citerne permettant de maintenir le rendement à un débit constant. |
| Lavage à friction | Vitesse de pointe du rotor | De taille moyenne à haute | Épandage mécanique du sol ramolli |
| Rincage au froid : | Étapes et pH | 1 à 2 étapes, pH entre 6 et 8 | Dépousse le caustique avant le séchage |
| Séparation de la flottation | Densité moyenne | Environ 0,95 à 1,0 g par cc | Floats PE/PP, pigments PVC et métaux |
Gestion des résidus dangereux et traitement des eaux usées
Par définition, les fûts chimiques peuvent contenir des résidus dangereux. Par conséquent, la meilleure chaîne de lavage de fûts chimiques est conçue en prenant en compte la gestion des résidus et non en les ignorant. La première étape consiste à caractériser les fûts à l'entrée : il faut les prélever pour analyser la présence de composés organiques volatils résiduels à l'aide d'un détecteur de photoionisation portable, vérifier le pH et l'odeur, et dans les installations à risque élevé, les analyser par chromatographie gazeuse afin de détecter les traces de solvants. Des contrôles sur les limites de hydrocarbures pétroliers totaux et sur les pigments métalliques permettent de séparer les matériaux pouvant être lavés des matériaux qui doivent être rejetés. Cette vérification à l'entrée constitue la base à la fois de la sécurité du produit et du respect des réglementations.
Les eaux usées provenant d'une ligne de tambour sont particulièrement exigeantes. Le flux alcalin chauffé contient des matières grasses saponifiées, des matières solides en suspension, des agents tensioactifs et de la coloration, ce qui lui confère une forte demande d'oxygène chimique et une forte demande d'oxygène biologique. Un train de traitement robuste commence par la neutralisation de la chaux caustique, puis par la floculation et, selon les besoins, par la flottation à air dissous ou le dépot pour éliminer les matières solides en suspension, suivie, si nécessaire, d'un traitement biologique ou d'un évaporateur pour les flux secondaires concentrés et réduits. La récupération de la chaux, lorsque le liquide de lave est filtré et rempli au lieu d'être rejeté, permet de réduire les coûts chimiques et de diminuer la charge d'eaux usées, et cette fonction représente un atout à prendre en compte sur toute ligne exploitant en continu.
Les boues résultant de la flottation et de la sédimentation concentrent les contaminants éliminés et peuvent contenir des métaux lourds provenant des restes de pigments. Elles doivent donc être manipulées comme des déchets contrôlés soumis aux règles de déclaration et d'élimination en vigueur dans chaque région. Le tableau ci-dessous liste les points de contrôle représentatifs et le type de limite que l'installation doit respecter, en précisant que les seuils numériques exacts sont fixés par l'autorité locale et par la qualité d'utilisation finale des paillettes, et non par le constructeur de l'équipement.
Points de contrôle des déchets et des effluents
| Point de contrôle | Méthode. | Pourquoi est-ce important ? |
|---|---|---|
| VOC résidu dans l'alimentation | Portable PID/GG-MS avec tampon | Risque d'explosion et d'odeur dans la floculation finale |
| Analysez l’indice de COD et l’indice de BOD de l’eau de lavage. | Analyse à l'humidité en laboratoire | Dimensionnement de l'étape de neutralisation et de l'étape biologique |
| Total de hydrocarbures pétroliers | Essai de production d'hydrocarbures extractibles | Limite sur l'huile résiduelle dans la résine réutilisée. |
| Métaux lourds dans les boues | Analyse ICP des boues sédimentées | Détermine la classification de l’élimination des boues. |
| Odeur finale des granules | Panneau de sniffage et de contrôle de la chambre supérieure chauffé. | Acceptation des clients pour la re-moulage |
Séparation des métaux et élimination des contaminants.
Le métal est le contaminant qui endommage le plus directement les équipements en aval, et les lignes de palettes reçoivent une grande quantité de ce contaminant que dans presque aucune autre installation de traitement rigide, en raison des bandes de rainures, des guirlandes, des boucles et des étiquettes laminées en feuille. La défense est multicouche. Au stade de la pré-traitement, des outils manuels ou motorisés retirent les bandelettes et les boucles des barils intacts. Après la réduction en copeaux, un aimant sur la bande de transport capture les fragments ferrosoires, et un séparateur à tourbillons élimine les pièces en aluminium et autres non-ferrosoires que l'aimant ne retient pas. Lorsqu'il contient des tubes imprimés en feuille, une étape de classification optique ou par air peut compléter les séparateurs de métal.
Au-delà du métal, la ligne doit également séparer les polymères. L' HDPE et le PP flottent ensemble dans un réservoir à flottation, tandis que le PVC, le PET et la plupart des métaux coulent, ce qui signifie que la séparation par densité remplit à la fois des fonctions : elle élimine les contaminants lourds et isole la fraction de polyoléfine ciblée. Pour les usines qui ont besoin d' HDPE mono-matériau de très haute qualité, un séparateur à rayons infrarouges peut être ajouté, après le séchage, pour extraire les dernières traces de PP, de PVC et de flocons colorés, ce qui élève la pureté bien au-dessus de ce que seule la séparation par densité permet d'atteindre. Les lignes rigides de Polyretec sont configurées de façon standard avec des séparateurs à magnétisme, à courant d' Eddy et, en option, optiques, afin que le floc aille bien au-delà de la spécification de soufflage.
La raison commerciale d'investir dans une séparation performante est simple : une seule tige de fer perdue pénétrant dans un extrudeur de granulés peut endommager l'arbre d'alimentation et le tambour, contaminer une charge complète et déclencher une mise hors service imprévue. Maintenir le taux total de métaux dans le floc final en dessous de 50 parties par million constitue la cible interne habituelle pour une ligne de réutilisation à la chaîne tambour-à-tambour, et la ligne de séparation est celle qui fournit ce résultat.
Dépressurisation et séchage de copeaux rigides
Après le dernier rinçage, les flocons présentent une saturation de l'eau et il faut les déterrer et les sécher, avant de les stocker ou de les donner à un extrudeur. Le déterrage commence par une tamiseuse vibrante ou une centrifugeuse qui élimine l'eau en surface libre, réduisant la teneur en humidité de la saturation à environ 10 à 20 %. Une centrifugeuse à haute vitesse, verticale ou horizontale, élimine ensuite l'eau des espaces interstitiels et un séchoir à air chaud ou un séchoir à cristallisation enlève l'humidité restante. Pour les flocons rigides destinés à l'extrusion, la teneur en humidité doit être inférieure à 1 %, généralement comprise entre 0,3 et 0,8 %.
L’énergie de séchage représente une charge d’exploitation importante ; il est donc préférable de spécifier la section de séchage en fonction du débit réel plutôt que d’en dimensionner un qui serait trop volumineux. Une erreur courante consiste à restreindre le déchet d’eau et à soulever le sècheur thermique pour compenser cette perte, ce qui entraîne des pertes d’énergie ainsi que la surchauffe des grumeaux, produisant de l’agglomération et une coloration jaunâtre. La conception adéquate consiste à concentrer le dépilage mécanique, qui utilise peu d’énergie, et à adopter le séchage thermique uniquement pour la fraction à base d’eau finale. Les emballages rigides de floc Polyretec associent une centrifugeuse à un sècheur à air chaud qui est dimensionné en fonction de la capacité de la ligne, afin que la teneur en eau puisse être évacuée dans la plage recherchée sans surchauffe.
Une humidité trop élevée à l'alimentation de l'extrudeuse provoque la ventilation de la vapeur, des défauts de surface et la scission hydrolysée de la chaîne, ce qui réduit le poids moléculaire ; une humidité trop basse est rarement un problème pour les polyoléfines, mais consomme de l'énergie. Le contrôle pratique consiste en un indicateur d'humidité en ligne à la sortie du sécheur et en un contrôle de routine en laboratoire, car une humidité constante inférieure à 1% est indispensable pour que la ligne de granulométrie fonctionne à un débit constant et produise des granulés uniformes.
Paramètres de qualité des flocons de sortie.
La preuve que une installation de lavage de fûts chimiques est la meilleure pour son travail se trouve dans les critères de qualité du déchet écoproduit. Un établissement de recyclage qui achète ou exploite une telle installation doit définir ses normes d'acceptation en fonction de mesures, et non de l'aspect du déchet. Les principaux paramètres sont la distribution de la taille des flocons, la densité apparent, l'humidité, le total des impuretés, la teneur en PVC, la teneur en métaux, l'odeur, la couleur et l'indice de viscosité maximale. Chacun de ces critères est vérifié selon une méthode standard : analyse sur tamis pour la taille, perte en four pour l'humidité, résidus ou extraction pour les impuretés, gradient de densité ou FTIR pour le PVC, audit par magnétisme et à tourbillon pour les métaux, et rhéométrie capillaire pour la viscosité.
Pour le traitement par reconditionnement, la spécification interne habituelle est une teneur totale en impuretés inférieure à 0,2 %, une contamination en PVC inférieure à 200 parties par million et un taux de métal inférieur à 50 parties par million, avec un taux d'humidité des granulés inférieur à 1 % et une taille des granulés maintenue dans la plage de filtration choisie. Lorsqu'un granulés est destiné à des applications de contact alimentaire ou présentant un haut niveau de visibilité, des limites plus strictes s'appliquent et sont vérifiées par un laboratoire indépendant, car la présence d'une certification telle qu'EFSA, FDA ou EuCertPlast dépend d'un contrôle documenté et audité, et non de la machine elle-même seule.
Objectifs de qualité des blocs représentatifs
| Métrique | Objectif type | Méthode de test. |
|---|---|---|
| Taille des copeaux. | 12 à 18 mm uniformes | Analyse au tamis. |
| Humidité | Inférieur à 1 pour cent | Perte au four à 105 °C |
| Impuretés totales | Moins de 0,2 pour cent | Cendres ou extraction. |
| Teneur en PVC | Inférieures à 200 ppm | Gradient de densité ou FTIR |
| Teneur en métal | Inférieur à 50 ppm | Audit de la séparation magnétique et par courants de Foucault |
| Odeur | Neutre, sans note chimique | Panneau chauffé dans la chambre supérieure. |
| Rétention du taux de courant de fusion. | Dans la spécification de la catégorie. | Rhéométrie capillaire |
Sécurité et conformité environnementale
L'exploitation d'une ligne de lavage de fûts chimiques se situe à l'intersection de la sécurité mécanique, de la sécurité chimique et des autorisations environnementales, donc la conformité est intégrée à la ligne plutôt que d'y être ajoutée ultérieurement. Lorsque les fûts peuvent contenir des résidus inflammables, le concasseur et l'extraction des poussières sont spécifiés selon les normes de protection contre l'explosion, avec détection des étincelles, inertage et isolation pour éviter que le moindre incendie ne se propage. La ventilation à l'entrée et dans la zone de lavage à haute température permet de contrôler les bosses de caustique et les éventuels vapeurs de solvant résiduels, et les opérateurs travaillent derrière des postes isolés avec un équipement de protection individuelle adéquat.
Le centre de conformité environnementale concerne les rejets des eaux usées et la manipulation des déchets dangereux. L'usine doit posséder le permis requis par l'autorité locale pour ses effluents, et le dispositif de traitement décrit plus haut est en place pour maintenir ces effluents dans les limites fixées pour le pH, les matières en suspension et la charge organique. La boues et les cuves à déchets dangereux sont transportées sous une liste de transport à destination de récepteurs autorisés. En ce qui concerne le côté produit, les lignes destinées à alimenter les circuits en contact avec des aliments sont construites et documentées pour répondre aux exigences de référencement dans des cadres tels que l'EFSA, la FDA ou l'EuCertPlast, et l'équipement porte le marquage CE requis et est produit dans le cadre d'un système de qualité ISO 9001 avec un système de gestion environnementale ISO 14001 lorsque le site est certifié.
Les conseils pratiques pour un acheteur sont de considérer la conformité comme une étape à intégrer dès la conception. Une ligne qui répond aux objectifs de nettoyage mais qui ne peut pas prouver sa conformité en matière de contrôle des résidus, de traitement des eaux usées et de protection de la sécurité ne survivra pas à un audit mené par un propriétaire de marque ou un régulateur, et le coût de la révision des systèmes de protection après l'installation est bien plus élevé que celui d'une spécification initiale. Polyretec, en tant qu'entreprise de la famille Wanplas, fournit des lignes accompagnées de la documentation et des fonctionnalités de sécurité attendues par les clients à l'exportation. L'engagement commun du groupe Wanplas en matière de normes de qualité soutient la vérification après-vente qui est nécessaire pour garantir la conformité.
Configuration et sélection de l'équipement
Chaque étape de configuration doit être adaptée à la charge utilisée et à la catégorie de plaquettes recherchée. Une ligne compacte pour le lavage de tambours propres et triés en interne nécessite uniquement un granulateur, un réservoir à lavage à haute température, un essorer par friction, un rinçage et un séchage, avec un pré-traitement manuel. Une ligne standard d'exportation comprend un décapsulage automatisé, une séparation par magnétisme et par générateur de tourbillons, un tri par flottabilité et un séchoir centrifuge. Pour une ligne de haute capacité et de grande pureté, il faut ajouter la reprise du caustique, un tri par infrarouge proche, un traitement complet des eaux usées et une protection contre les explosions. Le tableau ci-dessous compare ces différentes étapes en utilisant des étiquettes de coût relatives plutôt que des montants précis, car le coût final dépend de la capacité, des options et du marché de destination.
Options et fonctions des configurations
| Niveau | Composants principaux | Taux de passage type | Coût relatif |
|---|---|---|---|
| Compact | Granulateur de nettoyage à chaud, friction, rincage, séchage | Environ 500 kg/h | Faible |
| Standard. | Ajoute le décapage, le magnétique, la circulation angulaire, la séparation des particules en fonction de leur densité. | 800 à 1200 kg/h | Moyen |
| Haute pureté | Ajoute un tri par NIR, une récupération du caustique, une installation pour les eaux usées | 1500 à 2000 kg/h plus | Élevé |
| Évalué comme dangereux | Ajoute une protection contre les explosions et un contrôle complet des résidus. | Par projet | Premium |
Lors de la comparaison des fournisseurs, il est utile de placer la ligne rigide de Polyretec en comparaison de noms établis tels que Erema, Lindner, Sorema, Starlinger, AMUT et Herbold, chacun d'entre eux proposant une technologie de lavage à chaud et de réduction des granulomètres. Les critères déterminants sont généralement l'agressivité du lavage à chaud et de la phase de friction pour les surfaces de tambour, l'exhaustivité de la séparation des métaux et du PVC, l'économie d'eau et chimique de la conception, ainsi que la profondeur de la mise en service et du support en matière de pièces de rechange. La combinaison de la conception des processus d'origine autrichienne et de la production chinoise de Polyretec est bien placée pour fournir la qualité de granule requise à un coût total d'exploitation compétitif, et pour les installations qui également produisent des granules, l'usine Kerke du groupe Wanplas fournit des extrudeurs à double vis qui s'intègrent au flux de granulats lavés.
Questions fréquemment posées
De quel plastique sont généralement fabriqués les barils de stockage ?
Les gros bidons industriels les plus souvent recyclés sont moulés sous pression à partir de polyéthylène haute densité, avec une part plus faible en polypropylène. Certains bidons sont revêtus de couches ou d'étiquettes en PVC, qui doivent être séparés parce que le PVC altère le flux de HDPE recyclé.
Peut-on recycler les barils qui contenaient des produits chimiques dangereuses ?
Les tambours ayant précédemment contenu des résidus non classifiés et non acutels peuvent entrer dans une ligne de lavage standard après un triple rincage et une vérification des résidus. Les tambours ayant transféré des polluants organiques acutels, très corrosifs ou persistants doivent être dirigés vers des canaux d'élimination des déchets dangereux autorisés et jamais mélangés au flux de déchets rigides général.
Pourquoi un lavage à chaud est-il nécessaire pour les barils ?
Les résidus d'huiles, de graisses, de cires et de nombreux adhésifs sur les étiquettes sont hydrophobes et ne peuvent être éliminés par l'eau froide seulement. Une solution aqueuse de sodium hydroxide chauffée saponifie les matières grasses et hydrolyse les adhésifs, ce qui permet à l'étape de friction et de rinçage d'enlever les substances du matériau.
Quelle concentration d'alcalin etquelle température sont utilisées ?
L'exploitation normale fait usage d'hydroxyde de sodium à une concentration de 0,5 à 2,5 % en poids, maintenu à une température de 60 à 85 degrés Celsius pendant une période de 10 à 20 minutes. Les barils fortement sales peuvent utiliser l'extrémité supérieure des deux plages, tandis que les matériels faiblement contaminés peuvent être traités à une dose plus faible pour protéger les caractéristiques du polymère.
Comment la contamination métallique est-elle éliminée des flocons de tambour ?
Les charnières en acier, les garnitures circonférentielles et les boussolettes sont retirées mécaniquement avant le broyage, puis un magnetron à bande supérieure capture les fragments ferrous et un séparateur à courant radiale rejette l'aluminium et les autres pièces non ferreux. Des routes bien calibrées maintiennent la teneur totale en métal dans les copeaux de sortie inférieure à 50 parties par million.
Quel niveau d'humidité doit atteindre la sortie des copeaux ?
Dans le cas d'un aliment direct dans un extrudeur à granulés, les épis rigides doivent ressortir de la section de séchage avec une teneur en eau inférieure à 1 %, généralement comprise entre 0,3 et 0,8 %. Une teneur en eau plus élevée augmente la dégradation de la matière fondante, utilise plus d'énergie et peut provoquer des problèmes de dégazage pendant l'extrusion.
Combien d'eau consomme une ligne de lavage de tambour ?
Grâce au rincage contre-courant et à la récupération des acides caustiques, une ligne de lavage rigide à circuit fermé moderne consomme environ 0,5 à 1,5 mètre cube d'eau douce par tonne de flocons nettoyés. Les systèmes de circuits ouverts peuvent consommer entre trois et cinq fois cette quantité, donc la gestion de l'eau est un critère de sélection clé.
Quelle pureté de flocons est requise pour le recyclage en nouveaux bidons ?
La fabrication de fûts moulés à soufflage à partir du contenu recyclé nécessite habituellement des impuretés totales inférieures à 0,2 %, une contamination par PVC inférieure à 200 parties par million et un contenu métallique inférieur à 50 parties par million. Dans les applications de qualité supérieure, dont les boucles destinées à entrer en contact avec des aliments, des limites plus strictes doivent être vérifiées par analyse de laboratoire.
Conclusion
La meilleure ligne de lavage de bidons chimiques pour les déchets plastiques rigides de grande taille est celle qui a été conçue en fonction de la contamination spécifique du bidon, de ses parois massives et des métaux qui y sont attachés, et non celle adaptée d'un laveuse de films ou de bouteilles. Le prétraitement et l'élimination des étiquettes protègent le broyeur et permettent de réussir le nettoyage ; le lavage alcalin à chaud à une concentration de chlorure de sodium comprise entre 0,5 et 2,5 pour cent et à une température comprise entre 60 et 85 degrés Celsius accomplit le travail chimique que l'eau froide ne peut pas ; le lavage par friction et le traitement par immersion et levée séparent mécaniquement et par densité des matériaux ; et le tri par imagerie, écho-courant et éventuellement l'optique délimitent les métaux et le PVC dans les limites strictes requises par la revalorisation de bidon à bidon. Le séchage et l'élimination de l'eau d'égout jusqu'à une humidité comprise entre 0,1 et 0,2 percentes protègent le polymère durant l'extraction, tandis que la caractérisation des résidus et le traitement des eaux usées maintiennent l'exploitation dans les limites des règlements de sécurité et d'environnement, y compris la documentation nécessaire pour l'EFSA, la FDA ou l'EuCertPlast lorsque les matériaux s'adressent au secteur des aliments.
Pour les usines qui nécessitent une telle ligne, Polyretec, une usine de Wanplas, propose la « Hard PP/PE Crushing and Ligne de lavage » et la « Rigid Flakes Ligne de recyclage et de granulage », basées sur une expertise autrichienne et soutenues par les engagements qualitatifs et après-vente communs du groupement Wanplas, y compris une allocation gratuite de pièces de rechange annuelle. Le choix le plus adapté concerne le niveau dont le pré-traitement, l'agression de lavage, la perfection de la séparation et la conformité répondent aux caractéristiques de votre matière première et à la qualité du produit, tout cela vérifié au moyen d'essais de lavage sur vos propres cuves avant l'achat. Contactez l'équipe Polyretec pour organiser un test de modèle et une configuration adaptée à votre débit et à vos objectifs en matière de pureté.
