Une ligne de lavage en plastique rigide de 5000 kg/h n'est pas une version plus grande d'une petite ligne de lavage. Il s'agit d'une installation industrielle de classe distincte, dotée de différents systèmes hydrauliques, de différents loads thermiques, d'une chimie de l'eau différente et présentant un profil de panne différent. Les acheteurs qui distribuent une configuration éprouvée de 1000 kg/h par un facteur de cinq se retrouvent presque toujours avec une section humide à débit limité, un circuit de traitement de l'eau sous-dimensionné et un sécheur qui ne peut pas tenir le pas au débit de drainage de déshuilage. Ce guide explique les changements opérés à l'échelle industrielle, la façon dont chaque étape du processus doit être dimensionnée, à quoi ressemble le programme complet de l'équipement et la charge raccordée, et comment vérifier que les flocons sortants du silo répondent effectivement aux spécifications de pureté exigées par vos acheteurs ultérieurs.

Polyretec, une usine de Wanplas, construit des équipements de recyclage des plastiques depuis 2010 et a créé la marque Polyretec en 2017. L'usine combine la pratique de l'ingénierie autrichienne avec les capacités industrielles chinoises, a réalisé plus de 100 projets de recyclage, sert des clients dans plus de 50 pays et dispose d'une équipe de 24 ingénieurs au moins pour la mise en service et l'assistance sur site. Son portefeuille de lignes de lavage comprend des lignes de lavage de bouteilles en PET de qualité alimentaire de 500 kg/h à 6000 kg/h, des lignes de broyage et de lavage de PP et PE moelleux, ainsi que des lignes de broyage et de lavage de PP et PE durs configurées pour le travail rigoureux à l'échelle industrielle décrit dans cet article.

Ce que 5000 kg/h signifie réellement dans le lavage de matière plastique rigide

Cinq tonnes par heure est la limite au-delà de laquelle une ligne de lavage ne constitue plus une installation d'atelier, mais une usine de transformation. À ce débit, la ligne consomme 40 tonnes de matériaux rigides pendant les huit heures d'une journée de travail, ce qui représente environ 100 à 120 tonnes par jour avec deux services, avec compte tenu du temps de transition et du nettoyage. Chaque décision de conception qui est correcte à 500 kg/h devient fautive à 5000 kg/h car une interruption de quinze minutes représente désormais 1,25 tonnes d'usine perdue et un point de transfert obstrué peut stocker 400 kg de copeaux humides en moins de cinq minutes.

Les différences structurelles les plus importantes sont les suivantes. Premièrement, la réduction de la taille doit être divisée en deux étapes, car il n'existe pas, dans une enveloppe de puissance raisonnable, de machine unique capable de dévorer un bocal en HDPE de 200 litres et de produire simultanément des copeaux de 15 mm à un débit de 5 tonnes par heure. Deuxièmement, le lavage par friction doit être divisé en plusieurs étapes plutôt que d'être concentré dans une seule unité, car le temps de contact et le travail mécanique, et non la capacité de la machine, détermine l'enlèvement des uns et des autres. Troisièmement, le circuit de l'eau devient une installation autonome : à 5000 kg/h, la ligne circule de 200 à 320 mètres cubes d'eau de process par heure et, sans filtration mécanique et laveuse à air dissous, cette eau devient un mélange abrasif en cours de service. Quatrièmement, l'énergie thermique pour le lavage à chaud et le séchoir devient une ligne de coût d'exploitation importante qui doit être étudiée, et non présumée.

Comparaison de l'échelle : lignes rigides de 500 à 1000 kg/h versus 5000 kg/h

Aspect du design	500-1000 kg/h Ligne	5000 kg/h Ligne	Conséquence de l'ingénierie.
Réduire la taille,	Concasseur humide unique, rotor de 400 à 600 mm	Tirailleur à un seul arbre plus broyeur humide, rotor de 800-1000 mm	Disposition à deux étages, convoyeur tampon intermédiaire, contrôle de entraînement séparé
Lavage à friction.	1 unité, parfois 2	3 à 4 unités en série sur les étapes froid, chaude et rinçage	Temps de contact cumulé de 90 à 150 secondes au lieu de 25 à 40 secondes.
Lavage à chaud	En option – seule cuve, charge ou bénéfice de temps de séjour court	Obligatoire, 2 réservoirs ou un réservoir large, durée de séjour de 8 à 15 minutes	Chauffage par vapeur ou électrique, station de dosage de caustique, contrôle du niveau
Séparation de la flottation	Un réservoir, de 4 à 6 mètres de long.	Deux réservoirs en série, de 8 à 12 m de longueur au total, agitation à palettes et décapeurs de boues	Plus élevée. pureté de séparation, décharge continue de la fraction lourde
Elimination de l'eau	1 sécheuse centrifuge verticale	2 sécheurs centrifugaux horizontaux en parallèle ou en série	La doublure et une surface d'écran plus grande éviteront le point bloquant unique.
Séchage thermique	Séchoir à tuyaux courts ou absence d'un séchoir.	Sècheur à tuyaux à air chaud plus silo à air chaud, tampon de 30 à 60 min	L'égalisation de l'humidité, un rendement stable de 1 à 3 %
Traîtement de l'eau	Forage de gravière, désencombrement manuel ponctuel.	Décantation, flottation de l'air dissous, filtre à tambour, dosage, évaporation des boues.	Circuit continu, eau de recharge : 0,8 à 1,5 m3 par tonne
Charge connectée	150-260 kW	950-1250 kW, y compris le traitement de l'eau et l'extraction de la poussière	Des transformateurs, démarreurs fluides ou convertisseurs dédiés sur tous les principaux entraînements
Tri manuel	2-3 positions	4 à 6 positions sur une plateforme de 6 à 9 m	Vitesse de la bande : 10 à 16 m/min, lumière performante et canal de rejet.
L'architecture de contrôle	Starter local et panneau de commande de base	Contrôleur logique programmable central, interface homme-machine, retour de charge	Séquences de démarrage et d'arrêt, tendance de courant du moteur, stockage de la recette
Indice d'intensité de capital	Base de données avec 100 points d'indice par tonne d'installation pour la capacité horaire	Environ 75 à 85 points d'indice par tonne installée de la capacité horaire.	Meilleure efficacité en capital, engagement absolu plus élevé
Énergie spécifique	150-220 kWh par tonne	115-165 kWh par tonne	Les grands volets fonctionnent plus près de l'efficacité nominale, la récupération thermique devient réalisable.

Les deux dernières lignes méritent d'être soulignées, car elles constituent l'argument commercial en faveur d'une grande taille. Les coûts totaux spécifiques par tonne installée de capacité horaire diminuent à 5000 kg/h, et la consommation d'énergie spécifique baisse parallèlement. Les grandes turbines fonctionnent près de leur point d'efficacité maximale, les bassins de lavage à haute température ont un coefficient de surface par volume plus faible et une perte de chaleur plus faible en stationnement, et un opérateur d'une salle de contrôle supervise cinq tonnes par heure, et non une seule. L'équilibre est que la discipline d'exploitation est beaucoup plus importante. Une ligne de 5000 kg/h fonctionnant à 55 % de disponibilité présente une économie inférieure à celle d'une ligne de 1500 kg/h fonctionnant à 88 %.

La gamme des matières premières rigides et la raison pour laquelle chaque flux se comporte différemment

Le plastique rigide représente une catégorie commerciale, et non une catégorie technique. Sous ce seul onglet s groupent des polymères dont la densité varie de 0,90 à 1,42 grammes par centimètre cube, dont l épaisseur de paroi varie de 0,8 mm à 12 mm et dont les profils de contamination vont des rebuts industriels propres aux barils agrochimiques avec des résidus reliés chimiquement. Une ligne de lavage capable de traiter réellement 5000 kg/h doit être spécifiée contre un panier de matières premières donné, et non contre le mot « plastique rigide ».

Identification du polymère, sa densité et son comportement en séparation

La densité régit l'ensemble de l’architecture de flottement et de submersion. Les polyoléfines flottent dans l’eau claire, tandis que les styreniques, le PET et le PVC se submergent. Une ligne construite exclusivement autour d’un tank de flottation ne peut pas récupérer une chaîne de housses en ABS, et une ligne construite autour d’un orifice de vidange à submersion ne peut pas récupérer des barils en HDPE. Dès que le bac de charge contient à la fois ces deux produits, la ligne doit avoir la capacité d’exécuter des campagnes séparées, avec un orifice de vidange configurable, ou deux étapes de séparation en série.

Fil conducteur de la matière première	POLYMÈRE	Densité (g/cm3).	Enne typique (mm)	Comportement de l'eau	Contamination dominante
Bacs industriels de 200 litres.	Forme d'injection en HDPE	0.945-0.960	2.5-6.0	Float	Rétention de résidus de produits chimiques et pétrolliers, d'étiquettes en papier, de bouchons de métal
Bouteilles de lait et de produit de nettoyage.	Forme d'injection en HDPE	0.950-0.960	0.8-1.6	Float	Résidus de surfactant, étiquettes des emballages, bouchons en PP.
Caisses destinées à l'industrie des boissons et à la logistique	Le PP moulé par injection	0.900-0.910	3.0-6.0	Float	Sable, graviers, sucres organiques, étiquettes adhésives, attaches en acier
Garde-boue de l'industrie automobile	PP avec talc ou EPDM	0.930-1.050	2.5-4.5	Cuve de trempe à flotteurs - urinoir.	Pellicule de peinture, salissures routières, clips métalliques, inserts en mousse
Coques d'appareils, tuyaux, véhicules automobiles	ABS / HIPS	1.040-1.080	2.0-4.0	Évier	Inserts en métal, vis, joints en mousse, graphiques imprimés
Restes de fenêtres et de tuyaux	PVC rigide	1.350-1.450	1.8-8.0	Évier	Joints, garnitures, armatures en aluminium, mortier
Plastiques rigides mixtes, post-consommation	Mélange PE / PP / PS / PET	0.900-1.420	0.8-8.0	Les deux produisent des fractions.	Tout ce qui précède, plus les textiles et le bois
Déchets industriels et rebuts.	HDPE / PP	0.900-0.960	5.0-40.0	Float	Minimal, principalement de la poussière et de la graisse d’entretien.

Classification de la difficulté de nettoyage

La plupart des saletés ne répondent pas au même mécanisme. Le sable libre est éliminé hydrauliquement dans un premier lavage, en quelques secondes. L'adhésif des étiquettes à base de résine thermodurcissable demande une température supérieure à sa température de fondant, une saponification alcaline et un cisaillement mécanique. La pellicule de peinture sur le pare-chocs ne peut être enlevée par lavage et doit être traitée par une étape d'abrasion ou thermique, ou acceptée en tant que pénalité de couleur dans le sac de granulats fini. L'évaluation de la charge à nettoyer permet de déterminer combien d'étapes de friction et de temps de séjour dans le pré-lavage il faut acquérir.

Niveau de difficulté	Types de contamination et leur impact.	Mécanisme d'enlèvement.	Stages requis	Efficacité d'élimination typique
Classe 1 – Facile	Poussière, sable sec, grains purs flottants.	Nettoyage hydraulique et séparation par gravité	Vis de pré-lavage plus détachant de graisse	95-99 pour cent
Classe 2 – Modérée	Sol enclavé, boue sèche enfermée dans les nervures du bac	Lavage par friction à haute vitesse, froid.	2 joints d'ajustement, eau froide	90-96 pour cent
Classe 3 – Difficile	Étiquette en papier résistant à l'humidité, adhésif à base de caséine	Fonçage alcalin plus friction	Lavage à chaud à 75-85 °C, 1,5-3,0 % de soude, 2 étapes de friction	92-98 %
qualité 4 – Difficile	Huiles minérales, graisses, revêtements en cires.	Saponification plus surfactant plus température	Lavage à chaud à 80-90 °C avec dosage de détergents, résidence prolongée	85-95 pour cent
qualité 5 – grave	Adhésif autocollant à fusionnement par friction, colle à gaine	Souffllement thermique plus friction longtemps à haute cisaillement	Lavage à haute température plus 3 à 4 étapes de friction plus séparateur d'étiquettes	80-93 pour cent
qualité 6 – non lavable	Film de peinture atténuée par durcissement, étiquettes intégrées aux moulages, revêtement métallisé	Non démodulable par lavage aqueux	Exigence de pré-traitement abrasif ou d’admission comme charge colorée	Inférieur à 30 %.
Les inclusions métalliques	Boussolettes en acier, vis, inserts, aluminium	Séparation magnétique et par courants de Foucault, cueillette manuelle	overband magnétique, séparateur giratoire, détecteur en ligne	97-99,8 pour cent

Deux conclusions pratiques s'en tirent. Premièrement, les matériaux de base à prédominance de grades 1 et 2 peuvent être traités sur une ligne froide à deux étapes de friction et atteindre une pureté acceptable, ce qui réduit considérablement la charge connectée et l'énergie spécifique. Deuxièmement, un panier de matériaux de base contenant une proportion notable de matières de grades 4 et 5 oblige la mise en place de l'architecture complète du produit chaud, car il n'est pas économique de contourner un tank de lavage à chaud pour une partie de la journée. Déterminez la fraction minimale que vous êtes prêt à accepter, puis construisez en tenant compte de celle-ci.

Le problème métallique spécifique aux flux rigides

La combustion de matières premières rigides contient beaucoup plus de métaux que la production de film. Les bouchons des barils, les fixations de renforcement des caisses, les clips de protection, les vis d'appareils électroménagers et les plaques de charnière sont tous fournis avec le balai. Un seul bouchon en acier de 60 mm entrant dans un rotor de broyeur humide de 800 mm peut détruire quatre lames et un tamis en une seule révolution, et l'arrêt non planifié résultant coûte une demi-journée. La configuration de 5000 kg/h place le contrôle des métaux à trois points : un magnétique sur bande supérieure se trouvant avant le tapis de dosage, un magnétique à tambour ou à grilles à la sortie du broyeur et un détecteur en ligne équipé d'un jet d'air rejetant l'eau avant le broyeur humide. Les plaques amovibles non ferreux sont traitées par un séparateur à courant de Foucault lorsque le bac de matériau recyclable le justifie, en particulier pour les flux d'appareils électroménagers et d'automobiles.

La chaîne de processus complète de 5000 kg/h, phase par phase

Une chaîne de lavage rigide à 5000 kg/h est une séquence d'onze blocs fonctionnels. Chaque bloc possède un travail défini, un temps de séjour défini et une interface définie avec le bloc suivant. L'erreur de conception la plus courante dans les lignes industrielles consiste à ne pas assurer l'équivalence du débit instantané entre des blocs adjacents, ce qui entraîne soit une pénurie, soit une surcharge au point de transfert. Les descriptions de chaque étape ci-dessous précisent la logique de dimensionnement permettant d'assurer l'équilibre de toute la chaîne pour une productivité de cinq tonnes par heure.

Étape 1 : Manutention de l'alimentation et pré-sortie manuelle

La matière première arrive sous forme de hauteur libre irrégulière, dans des cages ou en billes à faible densité. Le bloc d'entrée doit convertir cet approvisionnement irrégulier en un flux volumique régulier, et doit laisser aux triateurs humains suffisamment de temps et de visibilité pour extraire les articles qui pourraient endommager les machines en aval.

La bande transporteuse à platine de chaîne est le choix approprié plutôt qu'une bande souple, car les fûts de 200 litres et les caisses à parois épaisses n'entrent pas dans la bande souple, et parce que la bande transporteuse en platine gère une inclinaison de 45 degrés sans rollback du matériau. Spécifiez une largeur de platine de 1200 à 1400 mm et une épaisseur de platine résistant à l'usure de 6 à 8 mm. La cuve d'alimentation située au-dessous doit avoir une capacité de 8 à 12 mètres cubes afin qu'un chargeur à roue puisse vider une cuvette sans que l'opérateur ait à attendre.

La plateforme de tri se situe après l'incurvation, en position horizontale à une hauteur de travail de 850 à 950 mm. À 5000 kg/h, lors d'une densité volumique rigide typique de 90 à 140 kg par mètre cube sur la bande, une bande de 1400 mm de largeur roulant à une vitesse comprise entre 10 et 16 m/min permet à chaque trier de disposer d'une fenêtre de tri réaliste. Quatre à six postes de tri, trois de chaque côté ou quatre plus deux, correspondent en général au personnel d'un entrepôt mixte de matières plastiques postconsommation. Pour un entrepôt complètement propre, le nombre de postes peut être réduit à deux. Les espaces de rejet évacuent directement dans des contenants mobiles situés sous la plateforme. L'éclairage de la zone de tri doit être d'au moins 500 lux, car les opérateurs ne peuvent pas identifier les fragments de profilé en PVC ou les matériaux recouverts de métal dans l'éclairage général du hall.

Le contrôle du métal commence ici. Un aimant d'ombrage suspendu de 250 à 350 mm au-dessus de la bande capture les éléments métalliques flottants avant qu'ils ne parviennent à la déchiqueteuse, et sa sortie doit être un bac séparé, et non un bac de rebuts commun, afin que l'opérateur puisse voir la quantité de métal que la matière à recycler contient en réalité.

Étape 2 : Réduction de la taille en deux étapes

La réduction de la taille, à 5000 kg/h, doit être divisée en deux étapes. La première étape consiste en un shredder à un axe qui réduit les articles volumineux en morceaux de 60 à 120 mm. La seconde étape consiste en un concasseur humide qui produit le floc final de 12 à 50 mm, selon le taux de recyclage visé.

Le broyeur à un seul axe conçu pour ce type de travail est pourvu d'un diamètre de rotor de 500 à 630 mm, d'une longueur de rotor de 1800 à 2500 mm, d'un chariot à ram hydraulique et d'un rendement de 132 à 200 kW. Les couteaux rotatifs sont disposés en spirale avec 40 à 60 positions de couteaux, et l'écran de décharge mesure de 80 à 120 mm. C'est le chariot à ram qui permet au broyeur de fonctionner sur des articles rigides à corps creux : sans celui-ci, les drums glissent simplement sur le rotor. La pression du chariot à ram doit être ajustable, de sorte que l'opérateur puisse reculer sur les flacons à parois minces et forcer sur les composteurs à parois épais.

Le concasseur à tambour humide est le cœur du bloc de réduction de taille. Pour une capacité de 5000 kg/h, un diamètre du rotor de 800 à 1000 mm, une largeur de travail de 1000 à 1250 mm et une puissance de 160 à 250 kW est l'enveloppe appropriée. Le broyage humide signifie que de l'eau est injectée dans la chambre de coupe à raison de 8 à 20 mètres cubes par heure, ce qui permet de trois choses : de refroidir les lames et d'éviter le dépôt de polymères, de laver la première et plus grosse fraction de sable et de grosses graines, avant qu'elles puissent griper la machine, et de supprimer la poussière complètement. Le matériau des lames destinées à un usage rigoureusement permanent doit être un acier d'outillage à fort chrome de classe D2, trempé jusqu'à 58 à 60 HRC, avec un nombre de lames du rotor de 3 à 6 et un nombre de lames de stator de 2 à

L'ouverture de la grille est le seul paramètre qui influence le plus la qualité finale de la matière. Une ouverture plus petite donne une mousseline plus petite avec une surface spécifique plus élevée, qui se lave mieux et sèche plus rapidement par unité de masse, mais qui nécessite davantage d'énergie pour être produite et génère plus de fins. La bande de valeurs pratique pour les matières rigides est illustrée ci-dessous.

Perçage de l'écran (mm)	Taille de la plaque obtenue	Le meilleur matériau d'entrée	Effet sur le lavage	Effet sur l'énergie de la broyeuse
12-16	10 à 16 mm.	Bouteilles fines, caisses fortement souillées.	L'efficacité du nettoyage la plus élevée, le meilleur séchage.	Haute, 45 à 60 kWh par tonne, plus de fines.
18-25	De 15 à 25 mm	HDPE et PP rigides à usage général, cible standard	Bon équilibre entre le nettoi­gement et le rendement.	Moyen, 32 à 45 kWh par tonne
30-40	de 25 à 40 mm.	Dépôt industriel propre, tambours à parois épaisses	Adéquat pour des impuretés bas seulement.	Bas, 22-32 kWh par tonne,
45-50	40-50 mm	Purger les grumeaux destinés à l'alimentation par direct pelletisation.	Avantages minimaux du lavage, le flotant continue de fonctionner	Le plus bas, 18 à 26 kWh par tonne

Pour une ligne rigide mixte de 5000 kg/h, la spécification par défaut est un tamis de 18 à 25 mm produisant des paillettes de 15 à 25 mm. Cette taille passe facilement à travers les joints frictions, reste assez flottante pour une séparation efficace par flottation, s'évapore bien dans un séchoir centrifuge horizontal et alimente un extrudeur de granulés en aval sans obstruer la machine.

Étap 3 : Prélavage et enlèvement des granulats

Entre le broyeur humide et le train de lavage principal se trouve l'étape qui protège chaque machine à son tour. Les matériaux de charge rigides, en particulier les caisses et les bidons récupérés d'entreposage à l'air libre, contiennent de 1,5 à 6 % de leur masse en sable, pierre et gravier minéral. Si ce gravier traverse les laveurs à friction, il agit comme un composant abrasif et consomme la durée de vie des lames trois à cinq fois plus rapidement que normalement.

La vis de pré-lavage est un convoyeur à vis incliné à une vitesse lente, d'un diamètre de 400 à 500 mm, faisant tourner à 20 à 35 tours par minute, à l'intérieur d'un bac perforé immergé dans une mare d'eau. La paille entre en bas et est transportée vers le haut contre un cours d'eau contraire, et la graisse qui s'isole tombe à travers les perforations dans un bac de sédiment. Le séjour est de 30 à 60 secondes. Un appareil de suppression de graisse, véritablement un hydrocyclone ou une cuve de décantation pourvue d'une vis de fond, évacue continuellement le sable recueilli, de façon que les opérateurs ne doivent pas s'atteler à déterrer un bassin tous les quarts de travail.

Une cuve de sédimentation et tamisage de 6 à 10 mètres cubes qui permet d'accueillir les écrasses instantanées afin que celles-ci ne polluent pas le fonctionnement des supports frictifs. Cette cuve sert aussi de premier facteur de contrôle de la densité : tout fragment lourd tel que des pierres, du verre ou du métal qui a survécu à la séparation précédente tombe ici.

Étapes 4 : lavage par friction, le travail de nettoyage du cœur

La brosseau à friction est le point où la majeure partie de la contamination adhésive est réellement éliminée. Il s'agit d'une machine à haute vitesse dans laquelle un rotor équipé de pelles ou d'aubelles fait avancer le flocon contre un écran perforé, tandis que l'eau à contre-courant évacue le sol libéré. Le nettoyage se fait grâce à trois mécanismes simultanés : l'abrasion flocon sur flocon, le cisaillement flocon sur écran et le rinçage hydraulique.

Pour les essieux de 5000 kg/h, la conception cruciale réside dans le fait que le lavage par friction varie en fonction du temps de contact cumulé et du travail mécanique spécifique, et non en fonction de la taille de la machine. Si l'on double le diamètre d'un seul lave-glace, ce ne sera pas le cas pour sa puissance de nettoyage, car la tige passe simplement plus rapidement. La bonne approche est de mettre en série deux, trois ou quatre machines de manière à cumuler le temps de séjour total.

Paramètre	Étape 1 (pré-friction à froid)	Étape 2 (post-lavage à haute température)	Étape 3 (Tri de friction)	Étapes 4 (Polonais facultatif)
Vitesse du rotor	750-900 tr/min	850 à 1000 t/min	700-850 tr/min	900-1100 tr/min
Rendement par unité	2500-3000 kg/h	2500-3000 kg/h	2500-3000 kg/h	2500-3000 kg/h
Unités nécessaires à 5000 kg/h	2 en parallèle	2 en parallèle	2 en parallèle	1 à 2 selon les besoins
Temps de séjour par passage	20-30 secondes.	de 25 à 40 secondes.	20-30 secondes.	de 25 à 35 secondes.
La température de l'eau	Température ambiante jusqu'à 35 C	50-90 pour cent	Température ambiante jusqu'à 30 C	Température ambiante
Perforation du tamis	4 à 6 mm	4 à 6 mm	3 à 5 mm	3 à 4 mm
Puissance d'entraînement par unité	37 à 45 kW	45-55 kW	37 à 45 kW	37 à 45 kW
Contribution au retrait du sol.	50-65 pour cent du total	20-30 % du total.	8-15 % du total	3–7 pour cent du total.

La durée cumulative du séjour dans les trois tamis à friction successifs varie de 90 à 130 secondes, ce qui correspond aux besoins des matières premières de qualité 3 à

Étape 5 : Lavage de chaudre caustique.

Le produit chaud (hotwashing) est ce qui distingue une ligne de lavage de produits de base d'une ligne capable de produire des flocons rigides propres propres, à faible odeur et à faible teneur en cendres. Cette technique permet d'éliminer les contaminants auxquels l'action mécanique ne peut pas accéder : les étiquettes collées, les films d'huile, les graisses, les résidus de sucre et de protéine délimités sur la surface du polymère.

Le mécanisme est chimique. L'hydroxyde de sodium à température élevée savonifie les résidus gras et huileux en savons solubles dans l'eau, hydrolyse les adhésifs à base de caséine et d'amidon, et gonfle les fibres de papier à haute résistance pour qu'une friction lave ultérieure les déchire. La température est l'accélérateur : la vitesse de la réaction double approximativement pour chaque augmentation de 10 degrés Celsius dans la plage de fonctionnement, c'est pourquoi un bain à 85 ºC aboutit en huit minutes à ce que nécessiterait un bain à 60 ºC pendant vingt minutes.

Paramètre du lavage à haute température	Configuration à faible charge	Réglage rigide standard	Régime Heavy Duty	Notes
Température du bain	60 à 70 °C.	75-85 °C	85-90 C	Garder la température à moins de 92 °C pour protéger la stabilité dimensionnelle du PP.
Concentration d'hydroxyde de sodium	0,8-1,2 pour cent	1,5-2,5 pour cent	2,5-3,0 pour cent	Surveiller par conductivité, recharger automatiquement
Dosage d'agent de surface et de détergent	0,1-0,2 pour cent	0,2 à 0,4 pour cent	0,4 à 0,6 pour cent	Seules les qualités à faible mousse, car la mousse perturbe le flottabilité.
Temps de séjour	5 à 8 minutes	8-12 minutes	12-15 min	Réglez selon le volume du réservoir et la vitesse de transport des pales
Volume total du réservoir pour 5000 kg/h	10 à 14 mètres cubes.	De 15 à 22 mètres cubes	22-30 mètres cubes	Fractionnement en deux réservoirs pour l'accès à la maintenance
Méthode de chauffage	Chauffage par immersion électrique.	Injection de vapeur ou coil.	Boucle de vapeur avec récupération.	Utilisation de la vapeur pour réduire les coûts d'exploitation à partir de 15 tonnes par jour de matière première.
Demande thermale.	de 420 à 560 kilowatt équivalents	600 à 820 kW équivalents	850-1100 kW équivalents	Inclure la perte normale et la montée en température de la matière
Retrait des étiquettes sur papier	85-92 pour cent	94-98 %	97-99 pour cent	Il faut un étage de friction pour achever le processus.
Élimination de la graisse et de l'huile	70-82 pour cent	88-94 %	93-97 %	Dépose plus d'efforts pour le nettoyage.

Deux détails d'ingénierie sont fréquemment négligés. Premièrement, le réservoir de lavage à haute température doit être équipé de transporteurs à pales plutôt que de s'appuyer sur le flux, car sinon les petits flocons se bloquent d'entrée en sortie en 90 secondes et le temps nominal de contact est imaginaire. Deuxièmement, le réservoir a besoin d'être isolé. Un réservoir de 20 mètres cubes non isolé à 85°C perd suffisamment de chaleur par ses parois pour ajouter 8 à 14% au montant de la facture énergétique, et cette perte est permanente, que la ligne fonctionne ou qu'elle s'arrête.

La dosage de caustique doit être automatique et contrôler un circuit fermé, conduit par une sonde de conductivité avec une vérification manuelle de titrage à chaque changement de poste. Le dosage manuel à l'aide d'un seau entraîne des variations de concentration qui font perdre du produit ou ne permettent pas le nettoyage, et il représente une exposition grave pour la sécurité des opérateurs à ces volumes. La station de dosage doit être dotée d'une enceinte, d'une robinetterie pour laver les yeux dans les dix mètres et d'affichages explicites indiquant les procédures.

Étape 6 : lavage et séparation par densimétrie des bactéries flottantes

Après le lavage à chaud, la lamelle contient une solution alcaline, des savons dissous et des fibres d'étiquette en suspension, et tout cela doit être éliminé avant le séchage, car il se déposera ensuite sous forme de cendres. Le bloc de rincage et de séparation réalise cet objectif en procédant simultanément au tri du polymère, qui permet de déterminer la pureté du produit final.

La séparation par flottation exploite la différence de densité entre le polymère et l'eau. Les polyoléfinoles dont la densité varie de 0,90 à 0,96 flottent ; le PET, la densité de 1,38, le PVC, la densité de 1,40, l'ABS, la densité de 1,05 et le PS, la densité de 1,05, coulent. Le sable, le verre, la pierre et les fragments métalliques coulent avec eux. La fraction flottante est entraînée en avant par des palettes de surface et un carrelage de vidange ; la fraction coulante est collectée par un convoyeur de ravitaillement à fond et vidée dans un flux séparé.

À 5000 kg/h, la cuve à flot doit avoir une longueur totale de 8 à 12 mètres, divisée en deux cuves en série plutôt qu'en une seule longue cuve. Deux cuves offrent une interface d'eau fraîche pour l'étape suivante, ce qui améliore considérablement la pureté et permet de drainer l'une des cuves pour la nettoyer alors que l'autre continue de fonctionner. La hauteur de travail est de 1,2 à 1,6 m, et le temps de séjour est de 60 à 120 secondes par cuve. L'agitation par pales à 12 à 25 tr/min maintient le lit en rotation de telle sorte que l'air encapsulé est libéré et que les particules véritablement lourdes ont la chance de se poser plutôt que de rouler sur un raft de flocons.

But du sépareur.	Densité moyenne	Fraction de flottation	Fraction d'ablution	Pureté gérabile
HDPE et PP provenant de matières de chargement lourd	1,00 (eau pure)	HDPE, PP	PET, PVC, PS, ABS, sable, métal.	98,5-99,7 pour cent
Le PP issu de l'HDPE	0,925–0,935 (médium réglé)	PP (Polypropylène)	HDPE	92-97 % avec des variations selon les additifs
L'ABS issu du PVC	1,15-1,20 (solution de sel)	ABS, PS	PVC, composés remplis	93-98 %
Flocons de PET provenant du PVC, propres.	1.39-1.40	PET.	PVC	90-96 pour cent, généralement associé à un tri optique
Enlèvement de fibres d'étiquettes en papier.	1,00 avec racleur	Le polymère récupéré	Fibre emmagasinnée dans l'eau et filtre	96-99 pour cent

Dans le cas d'une ligne rigide en PEHD et en PP, une séparation à l'eau douce est suffisante et c'est ce qui devrait être spécifié. Le substrat adapté à la densité présente des aspects de manipulation chimique, de récupération du substrat et de complexité des effluents qui ne s'imposent que lorsque le modèle d'entreprise requiert spécifiquement de séparer le PP du PEHD ou l'ABS du PVC, en vue d'une revente sous forme de fractionnement de produits.

Un séparateur d'étiquettes, parfois appelé unité de compression ou de trituration, a toute sa place lorsqu'il s'agit de matériaux entrant avec des étiquettes intégrées. Il fonctionne en comprimant le flux de copeaux mouillés et en séparant le matériel d'étiquette amorcé, puis en filtrant les fibres libérées dans la boucle d'eau où le tambour filtrant les capture.

Étape 7 : Elimination mécanique de l'eau

Les particules de feuille quittant le bac de flottabilité transportent de 22 à 35 % d'eau de surface. Chaque kilogramme d'eau doit être éliminé soit mécaniquement soit par l'intermédiaire d'un procédé thermique, et l'élimination mécanique représente environ quarante fois moins d'énergie. La mise en œuvre d'un procédé de dégel de qualité est la principale modalité de réduction de la consommation d'énergie spécifique de la centrale.

Le séchoir centrifuge horizontal est la norme de l'industrie pour les plaques rigides à échelle industrielle. Un rotor propulse les plaques vers l'extérieur contre un tamis perforé pendant que l'eau est propulsée à travers les trous ; la configuration horizontale permet un débit plus élevé, tolère des plaques plus larges et est plus facile à ouvrir pour l'inspection des lames. Pour une capacité de 5000 kg/h, deux unités parallèles, chacune d'une puissance de 3000 à 3500 kg/h, offrent la marge nécessaire et procurent une certaine redondance : en cas de panne d'une des unités pour le remplacement du tamis, la ligne peut fonctionner à une capacité réduite plutôt que d'être arrêtée.

Paramètre d'élimination de l'eau	Sécheur centrifuge vertical	Séchoir centrifuge horizontal	Recommandation à 5000 kg/h
Vitesse du rotor	1000-1200 tours par minute	700-900 tr/min	Horizontal, 750-850 tr/mn
Rendement par unité	800 à 1800 kg/h	2500 à 3500 kg/h	2 unités à 3000-3500 kg/h
L'humidité à l'entrée.	22-35 pour cent	22-35 pour cent	Idem
Teneur en humidité à l'entrée pour les flocons rigides.	6-10 pour cent	3–6 pour cent.	4 à 6 % (cible)
Largeur de la fente de tamis	1,5-3,0 millimètres	1,5-3,0 millimètres	2,0 mm pour les copeaux de 15 à 25 mm
Puissance de l'entraînement	18,5-37 kW	45-75 kW	2 unités à 55-75 kW
Energie spécifique pour l'évacuation de l'eau	18-28 kWh par ton d'eau	14-22 kWh par tonne d'eau	Le procédé horizontal est plus efficace
Intervalle de maintenance des lames et des tamis :	500-900 h	900-1500 h	Planifier des inspections trimestrielles

La comparaison ci-dessus montre pourquoi la machine horizontale est dominante à l'échelle industrielle. Enlever l'eau par voie thermique coûte environ 750 à 950 kWh par tonne d'eau évaporée ; l'enlever par centrifugation coûte 14 à 22 kWh par tonne. Réduire la teneur en humidité à la sortie de 8 % à 5 % dans la centrifugeuse, plutôt que dans le sèche-linge, permet d'économiser de l'ordre de 22 à 28 kWh par tonne de produit. Sur une ligne de 5000 kg/h, c'est une économie continue importante.

Étape 8 : Séchage thermique et ajustement de l'humidité

Le bloc thermique réduit la teneur en eau de 4 à 6 pour cent à 1 à 3 pour cent, ce que nécessite la pelletisation en aval. Il est composé de deux éléments, qui fonctionnent ensemble : un séchoir à air chaud pour l'élimination rapide de l'eau en volume, et un silo à air chaud pour l'égalisation et le séchage résiduel.

Le sécheur à tube d'air chaud transporte la paillette de façon pneumatique à travers une boucle de conduit chauffée mesurant de 25 à 45 mètres de longueur. La température de l'air est de 110 à 140 degrés Celsius à l'entrée pour les polyoléfines, le temps de séjour de la paillette étant seulement de 8 à 20 secondes, ce qui signifie que le polymère lui-même ne se trouve jamais dans la plage de température de délithysation. Le flux d'air pour une ligne de 5000 kg/h est de 14 000 à 22 000 mètres cubes par heure. Un séparateur à cyclone situé à l'extrémité de la boucle retire la paillette de l'air et restitue la plupart de l'air au réchauffeur par l'intermédiaire d'une vanne de recirculation, qui récupère 40 à 60 pour cent de la chaleur sensible.

Le silo d'air chaud est ce qui permet d'obtenir une humidité finale stable et non simplement basse. Il peut contenir la production pendant 30 à 60 minutes, ce qui, à une cadence de 5000 kg/h, correspond à un récipient d'une capacité de 18 à 28 mètres cubes. Il ventile de l'air chaud à une température comprise entre 70 et 90 degrés Celsius dans la direction verticale, à travers le lit de flocons en chute. Deux choses se produisent : la moiteur de surface résiduelle est évacuée par un mécanisme à longue durée de séjour et à faible intensité, que le sécheur à tube ne peut pas atteindre, et la variation de l'humidité entre le flocon le plus humide et le plus sec de la chaîne se réduit drastiquement. Cette stabilité est ce dont a réellement besoin un extrudeur en aval, car un ventil pouvant gérer une humidité moyenne de 2 % n'hasarde pas moins si la moitié des flocons arrivait à 5 %.

Le choix de la source de chaleur est important. Le chauffage électrique offre une installation simple, un contrôle précis et une absence de combustion sur place, à un coût d'exploitation spécifique plus élevé. Le chauffage à la vapeur par une serpentin tubulaire est moins coûteux à exploiter si une chaudière existe déjà ou si le réservoir de lavage à chaud en caustique justifie l'installation d'une chaudière. Sur une ligne comprenant un lavage à chaud en caustique, une seule chaudière permet de couvrir les deux besoins, ce qui offre la possibilité de récupérer la condensation et la chaleur des conduits.

Étape 9 : Traitement par classification à l'air et extraction des poussières

Même après le lavage et le séchage, le flux de pelote contient des fines, des fragments de papier, des déchiquetages de films et des contaminants légers qui doivent être éliminés avant l'emballage. Un classificateur d'air à zigzag ou un séparateur à cyclone repose sur la différence de vitesse terminale pour soulever la fraction légère hors du rideau de pelote en chute. Le flux d'air est adapté pour que les pellets de 15 à 25 mm et de 0,90 à 0,96 grammes par centimètre cube coulent pendant que les fibres de papier et les fragments de film sont transportés vers le haut.

L'extraction de la poussière est une exigence générale pour l'installation, et non pas pour un seul appareil. Les points de collecte incluent le capot du shredder, l'extraction du concasseur, la ventilation du cyclone du séchoir, la ventilation du silo, l'air classifiant et la station d'emballage. Un filtre à sac à jet de pulvérisation, doté d'une capacité d'extraction de 18 000 à 30 000 mètres cubes par heure, d'une surface filtrante de 320 à 520 mètres-carrés et d'une émission résiduelle inférieure à 10 milligrammes par mètre cube normal, peut couvrir une ligne rigide de 5000 kg/h. Spécifiez des matériaux filtrants antistatiques, car la poussière de polyoléfine accumule facilement une charge statique.

Étape 10 : silo et emballage du produit

Les granulés finis sont acheminés par voie pneumatique ou par élévateur à godets vers des silos de stockage. Deux ou trois silos de 30 à 50 mètres cubes chacun permettent une séparation par campagne, un confinement de qualité pour un lot non conforme et un chargement continu pendant la production. Chaque silo nécessite un niveau de contrôle, un entrée de préleve au niveau de la décharge et un filtre de ventilation.

Les options de conditionnement incluent une station de conditionnement en Big Bag avec des jauges de charge extrêmement précises (une erreur maximale de 0,5 %, soit environ 800 à 1200 kg par sac) et un taux de chargement de un sac tous les dix ou quatorze minutes, ou une charge en vrac directe dans un camion silo pour les clients qui consomment des flocons en continu. Une tête de remplissage étanche à la poussière et une fonction d'inflation des sacs permettent d'éviter la perte de produit et les encombrements causés par la poussière, qui constituent normalement les points les plus sales de l'usine.

Étape 11 : Traitement de l'eau en circuit fermé

Le traitement de l'eau n'est pas une pièce d'accessoire d'une ligne de lavage de 5000 kg/h. C'est une installation de traitement à part égale, et la majorité des problèmes chroniques d'exploitation dans les lignes de lavage industrielles trouvent leur origine dans la qualité de l'eau plutôt que dans les machines de lavage elles-mêmes. L'eau de circuit sale re-depose du sol sur les particules propres, nourrit les bactéries responsables d'odeurs désagréables, ébène les pales des pompes et les vis des convoyeurs, et fait grimper la consommation d'eau douce à des niveaux insoutenables.

Etape de traitement	Fonction	Dimensionnement à 5000 kg/h	Cible d'enlèvement.
Tamisage grossier.	Élimine la fibre d'étiquette, les fragments de film, les solides volumineux.	Écran à tambour rotatif, 1,0-1,5 mm, 120-200 mètres cubes par heure	Solides de plus de 1 mm
Nettoyage primaire	Élimination de la gravité du sable et des sédiments lourds	3 chambres, 60 à 100 mètres cubes au total, 25 à 40 minutes de rétention.	60 à 75 % de matières en suspension.
Dosage des produits chimiques	Coagulation et formation de flocs pour les colloïdes fins	Chlorure de polyaluminium plus polyacrylamide, dosage automatique	Stabilise les particules de moins de 50 microns
Flottaison à air dissous	Floats solides flocculés, huiles et graisses	Unité de 120 à 200 mètres cubes par heure avec grattoir	80-92 pour cent des solides en suspension restants, 85-95 pour cent de l'huile libre
Filtration fine	Polissage avant retour au lavage à chaud et au rinçage.	Filtre à sable ou à disque, 80 à 140 mètres cubes par heure	Particules plus grandes que 50-100 μm
Égrenage des boues	Réduit le volume de boues à éliminer.	Presse à vis ou presse à filtre, 1,5 à 3,5 tonnes de solides secs par jour	Levure à 55-70 % de solides secs
Neutralisation du pH	Neutralisez les traces de substances caustiques avant l'évacuation ou la réutilisation.	Sondage en ligne avec dosage d'acide, niveau de pH ciblé de 6,5 à 8,5	Respect des limites locales de rejet
Circulation et réapprovisionnement	Garde l'équilibre de boucle.	Circulant 200 à 320 mètres cubes par heure, le remontage atteint 4 à 7,5 mètres cubes par heure.	Taux de remplissage : 0,8 à 1,5 mètres cubes par tonne d'entrée.

Le chiffre correspondant à l'eau consommée est celui qui intéresse les organismes de réglementation et les planificateurs sur place. Un circuit fermé bien conçu pour un matériau rigide consomme de 0,8 à 1,5 mètre cube par tonne, contre 3 à 6 mètre cubes par tonne pour une ligne comprenant uniquement des fosses de décantation. La différence provient presque entièrement des étapes de flottation de l'air dissous et de filtration fin, qui permettent de renvoyer l'eau aux circuits de lavage et de rinçage à chaud au lieu de la jeter lorsque celle-ci devient trouble.

Les pertes d'eau dans un circuit fermé sont inévitables et proviennent de trois sources : l'humidité retenue dans le produit sortant du séchoir, l'humidité dans la couche de bouillonnage déperlante et l'évaporation des cuvettes de lavage à chaud. En isolant et en recouvrant les cuvettes à chaud, on réduit de 30 à 50 % le troisième composant, ce qui représente une amélioration de l'efficacité sans aucun effort supplémentaire et améliore également les conditions de travail dans la halle.

Plan d'équipement complet et charge connectée pour 5000 kg/h

Le tableau ci-dessous donne un calendrier complet par machine d'une ligne de lavage de PE rigide de 5000 kg/h avec lavage à la caustique chaude et traitement circulaire de l'eau. Il s'agit du document qu'un acheteur devrait être en mesure de comparer entre plusieurs offres, car une proposition qui néglige le traitement de l'eau, l'extraction de la poussière ou le transport paraîtra toujours plus attractive et coûtera toujours plus lorsque le champ d'application manquant est réintroduit.

Non.	Équipement	Les principales spécifications :	Qty	Installation d'énergie électrique (kW).
1	Convoyeur d'alimentation vers le plateau.	Largeur de plaque 1400 mm, inclinaison de 45 degrés, plaque de 8 mm, vitesse variable	1	7.5
2	Plaque de tri manuelle et bande	Courroie de 1400 mm, longueur 9 m, 6 positions de ramassage, 10-16 m/min	1	5.5
3	separateur magnétique overband	Hauteur de la suspension : 250-350 mm, bande de nettoyage automatique	1	3.0
4	Un shredder à un seul arbre.	Rotor de 630 mm x 2200 mm, balancier hydraulique, écran de 100 mm	1	160
5	Convoyeur de transfert avec aimant à rouleau	Bande 1000 mm, poulie de tête magnétique, détecteur de métaux avec séparation	1	7.5
6	Broyeur humide	Rotor de 900 millimètres x 1200 millimètres, écran de 20 millimètres, lamelles de classe D2, injection d'eau.	1	200
7	Nettoyage par érabliure de l'axe avant le lavage	Vis de 500 mm à 25 tours par minute, couloir perforé, râteau de sédimentation	1	15
8	Réservoir tamisant et settling	8 mètres cubes, inox 304, agitateur.	1	7.5
9	Giroflage, étape froide	2800 kg/h chacun, 800 tr / min, écran de 5 mm, pales en acier inoxydable	2	90
10	Cuve de lavage à chaud avec transport par pale	11 mètres cubes chacun, 75-85 °C, serpentin de vapeur, isolée, inox 304	2	30
11	Station de dosage de caustique et de détergent	Pompes à conductivité contrôlée, en boudins, à commande de débit	1	4.0
12	Giroflage, étape chaude	2800 kg/h chacun, 900 tr / min, écran de 5 mm, pièces de contact en acier inoxydable 304	2	110
13	Dispositif de séparation d'étiquette / unité de toupetterie	5000 kg/h, espace réglable, écran de décharge à fibres	1	37
14	Cuve de séparation par flottabilité, étape 1	Longueur 6 m, profondeur 1,4 m, pédale à 18 tours par minute, racleur de fond	1	15
15	Cuve de séparation par flottabilité, étape 2	longueur de 5 m, profondeur de 1,4 m, interface en eau fraîche, racleur	1	13
16	Giroflage, étape de rinçage	2800 kg/h chacun, 780 tr / min, écran de 4 mm	2	84
17	Séchoir centrifuge horizontal	3200 kg/h chacune, 800 tr/min, 2,0 mm d'espacements, tambour inox 304	2	130
18	Sècheur à tuyaux à air chaud avec cyclone	Boucle de 35 mm, 120-140 °C, 18 000 mètres cubes par heure, recirculation de la chaleur	1	85
19	Silo de stockage à air chaud	24 mètres cubes, 70-90 °C, 45 minutes de réserve, capteurs de niveau	1	22
20	Classificateur à air Zig-Zag avec cyclone	5000 kg/h, débit d'air régularisable, cyclone à fraction légère	1	18.5
21	Sac à jet pulvérisant	24 000 mètres cubes par heure, surface du filtre de 420 m², médiocre antistatique	1	45
22	Silos de stockage de produits.	40 mètres cubes chacun, capteur de niveau, porte d'échantillonnage, filtre à vent	3	11
23	Station de remplissage en grand sac.	Sacs de 800-1200 kg, capteurs de charge, tête étanche à la poussière	1	5.5
24	Écran à tambour rotatif (boucle d'eau)	1.2 perforation de 1 mm, 160 mètres cubes par heure, barre à pulvérisation	1	7.5
25	Unité de flottation à air dissous.	160 mètres cubes par heure, racleur, pompe à saturation	1	30
26	Filtre à sable ou à disque	110 mètres cubes par heure, lavage automatique	1	15
27	Essore à vis du lisier	2,5 tonnes par jour de solides secs, en masse à 60 pour cent de matière sèche	1	11
28	Ensemble de pompes pour l'eau de procédé	Débits totaux de 260 mètres cubes par heure en exploitation, en service et en veille	6	75
29	Vis et convoyeurs interconnectés	12 unités, 300-500 mm, tâche d'épuisement des eaux et de transfert	12	66
30	Panneau de commande central et instrumentation	Contrôleur de logique programmable, interface homme-machine, inverseurs, suivi de la charge	1	8.0
Total	Ligne de lavage rigide complète, 5000 kg/h	Inclure le traitement de l'eau et l'extraction de la poussière	–	1318,5 kW reliés
Course	Charge de travail moyenne réelle	Facteur de charge de 0,58 à 0,68 pour une charge mixte composée de matériaux fondants.	–	765-895 kW en moyenne

L'écart entre la charge connectée et la charge en fonctionnement est le chiffre que la plupart des acheteurs novices détournent. La charge connectée détermine la taille du transformateur, du disjoncteur principal ainsi que des câbles ; la charge en fonctionnement détermine la facture d'électricité. Un taux de charge de 0,58 à 0,68 est normal pour une ligne de lavage rigide, car les moteurs des broyeurs et des concasseurs sont dimensionnés pour un couple de pointe maximal sur l'élément le plus dur du flux d'entrée et spendent la plupart du temps bien en dessous du courant nominal. La taille du transformateur devrait toutefois être fondée sur la charge connectée avec une marge de 20 %, ce qui donne une unité de 1600 kVA pour le programme ci-dessus.

La consommation électrique spécifique pour cette configuration varie de 155 à 180 kWh par tonne d'alimentation mixte de déchets rigides, et de 115 à 140 kWh par tonne pour une alimentation plus pure à base de produits industriels où la laveuse chaude peut être utilisée avec un réglage réduit. L'énergie thermique de la laveuse et du sécheur ajoute 190 à 280 kWh équivalentes par tonne, apportée sous forme de vapeur ou d'électricité selon le site.

Planification des services publics, de l'enveloppe de l'usine et de la main-d'œuvre

L'équipement mécanique n'est qu'une partie de ce dont un projet de 5000 kg/h a besoin. Les installations qui échouent à la mise en exploitation échouent presque toujours sur l'infrastructure environnante : une hauteur insatisfaisante au-dessus de la section de lavage à chaud, un alimentation électrique sous-dimensionnée, une autorisation d'évacuation des eaux usées ne covering pas le débit réel ou une main-d'œuvre qui n'a pas été formée à l'exploitation d'un processus continu.

Article de service ou d'infrastructure	Condition requise pour une capacité de 5000 kg/h	Note de conception
Surface occupée par les halles de production	1800-2400 m²	Disposition linéaire de 70-95 m, 22-28 m de largeur, plus les allées de maintenance
Stockage de la matière première et des produits	3000 à 5000 m²	Site couvert ou toiture ; le flux de matière à principe humide ajout un volume et rallonge le séchage.
Zone de traitement de l'eau	300-450 m²	Bordures, avec accès de la rampe de déchargement pour une plate-forme élévatrice ou un petit camion.
Supprimer la hauteur.	9-11 m au-dessus du pont de lavage à chaud et du sécheur, 6-7 m ailleurs	Le silo et le tapis cyclonique pilotent la zone haute.
Charge et drainage des étages	De 15 à 25 kN par m², sol stratifié avec éviers en gouttière	Le sol de la section à ciel ouvert doit drainer vers le circuit d'eau et non vers les eaux pluviales
Alimentation électrique.	Transformateur de 1600 kVA, distribution trifase 400 V	Correction du facteur de puissance à 0,95 ou plus, filtration des harmoniques pour les inverseurs
Consommation électrique spécifique	155-180 kWh par tonne de matière entrant	Chute à 115-140 kWh par tonne sur une charge brute industrielle propre
Énergie thermique.	190-280 kWh équivalent par tonne	Chaudières à vapeur de 2 à 3 tonnes par heure, ou chauffage électrique équivalent
Remplissage d'eau fraîche	0,8-1,5 mètres cubes par tonne, 4-7,5 mètres cubes par heure	Le réservoir de stockage de 40 à 60 mètres cubes permet de faire face aux interruptions de fourniture.
Eau de process en circulation	200-320 mètres cubes par heure	Séparez par densité
Air comprimé	4 à 7 mètres cubes par minute à 0,7 MPa	Collecteur de poussière, silo, transporteur fermé
Dépôts d'eaux usées :	0,3 à 0,7 mètres cubes par tonne de coulée, pH 6,5-8,5	Limites de la demande d'oxygène chimique et des matières solides en suspension fixées par le permis local
Résidus solides	Galet de boues : 1,5-3,5 tonnes par jour, rejets correspondant à 4-12 % de la matière introduite	Le taux de refus est dépendant de la matière première ; convenez-le explicitement avec les fournisseurs.
Le bruit	Level sonore des shredders et des broyeurs : 85 à 95 dBA.	Marquage de la zone de protection de l'ouïe et installation de boîtes acoustiques requises
Période d'installation et de mise en service	L'installation mécanique, suivie d'une mise en service et d'un démarrage en tube humide.	Les fondations et les utilités doivent être complètes avant l'arrivée de l'équipement

Structure du personnel par poste ;

Une chaîne rigide de 5000 kg/h représente un processus continu et nécessite une équipe organisée autour du processus plutôt qu'un groupe de gardiens de machines. Le mode de configuration du personnel ci-dessous correspond à ce qui fonctionne dans la pratique dans le cadre d'une exploitation à deux ou trois shifts.

Position	Personnel par poste	Responsabilité principale	Niveau de compétences
Superviseur du poste	1	Taux de production, décisions de qualité, autorisation de changement	Des opérateurs expérimentés, formés aux processus
Opérateur de la salle de commande.	1	Surveillance de l'interface homme-machine, tendance de la charge, réponse aux alarmes.	Former au système de contrôle spécifique.
Conducteur du chargeur.	1	Transport du combustible vers la trémie d'entrée, cassage de ballots, gestion du chantier.	Opérateur agréé
Séparateurs manuels	4-6	Enlèvement de métal, de PVC, de bois, de textiles et d'objets de grande taille.	Former à l'identification des matériaux.
Assistant de la section à ciel ouvert	2	Disque de friction, lavage à chaud, réservoirs à flot, espacement des obstructions.	Semi-qualifié, sécurité certifiée pour la manipulation de produits caustiques
Section sèche et opérateur du matos.	1	Séchage, silo, classificateur, remplissage de big-bag, prélèvement d'échantillons	Semi-qualifié
Opérateur de traitement des eaux	1	Dosage, flottation, rétention du filtre, traitement des boues, registre de pH	Former aux manipulations chimiques.
Technicien de maintenance	1	Changement de lame, remplacement d'écran, lubrification, défaites électriques.	Opérateurs qualifiés, techniques mécaniques et électriques
Total par veille	12-16	Production continue de 5 tonnes par heure	Niveaux de compétences mixtes

Le nombre d'opérateurs de tri manuel est la variable qui répond directement le mieux à la qualité de la matière première. Une matière brute propre et entretenue demande deux séparateurs ; une balle mixte de poste de consommation de la course-publique parfois nécessite huit. Acheter une matière première de meilleure qualité est souvent moins cher que d'engager plus d'opérateurs de tri, et cela produit toujours un produit de meilleure qualité, mais le calcul dépend de la disponibilité locale de la main-d'œuvre et de la matière première.

Adaptation des paramètres de processus en fonction du type de matière première rigide

Une ligne de 5000 kg/h qui traite un seul matériau d'origine tout au long de l'année est facile à mettre en place. La plupart des usines n'ont pas cette possibilité et doivent basculer entre des campagnes de trous d'égouts, des campagnes de boites et des campagnes mixtes à matériaux rigides. Le tableau de recettes ci-dessous est le coeur opérationnel d'une ligne à matériaux rigides bien gérée et il doit être stocké dans le système de contrôle, afin que le changement de matériau soit une sélection dans le menu plutôt qu'un argument entre les quarts de travail.

Paramètre	Tambours et bidons en HDPE	Caisses et palettes PP	ABS / HIPS	Sortie de plastique Mélangé post-consommation rigide
Écran du shredder	100 à 120 mm	80-100 mm	80-100 mm	80-100 mm
Réseau du broyeur à l'eau	de 25 à 30 mm.	18 à 22 mm	15 à 20 mm	18 à 25 mm
Injection d'eau dans le concasseur	10 à 14 mètres cubes par heure.	14-20 mètres cubes par heure	8-12 mètres cubes par heure	14-20 mètres cubes par heure
Température de lavage à chaud	80-100 °C	70-80° C	60 à 70 °C.	78-88 °C
Concentration d'hydroxyde de sodium	2,0-3,0 pour cent	1.2-2.0 %	0,8-1,5 pour cent	1,8-2,5 %
Résidence Hot Wash	10 à 15 minutes.	8-12 minutes	6-10 min	10 à 14 minutes.
Étapes de friction engagées	3-4	3	2-3	4
Configuration de la flottation	Produit flottant, emboutissement pour le rejet	Produit flottant, emboutissement pour le rejet	Plonger le produit, flot pour le rejeter	Les deux fractions sont récupérées séparément.
La vitesse du sécheur.	780-850 tours/min	750-820 tr/min	800-880 tr/min	780-850 tours/min
Température du séchoir à air chaud	125-140 °C	115-130 °C	95-110 °C	115-135 °C
Cendres résiduelles attendues	0,4-0,9 pour cent	0,5-1,1 %	0,3 à 0,8 %	0,8 à 1,6 pour cent
Moisture finale attendue	1,0-2,0 pour cent	1.2-2.5 %	1,0-2,2 pour cent	1,5-3,0 pour cent
Rendu attendu à partir de lʼingrédient	88-94 %	85-92 pour cent	82-90 pour cent	76-88 %
Note de difficulté du nettoyage	Classe 4	Classe 3	Classe 2 à 3	Classe 4 à 5
Niveau de coûts d'exploitation relatif	Élevé	Moyen	Moyen	Très élevé

Observez la colonne consacrée à l'ABS et au HIPS. Comme ces polymères plongent, toute la logique de séparation s'inverse : ce qui était une décharge de produit lors d'une campagne de polyoléfines devient une décharge d'éléments d'élimination, et le réservoir doit être plomber et contrôlé pour permettre ce renversement. La température de lavage à chaud est également plafonnée à une valeur inférieure, car les styreniques s'adoucissent plus tôt que les polyoléfines et un attaque alcaline agressive peut ternir la surface et modifier la couleur. Toute ligne destinée à traiter à la fois des campagnes à base de polyoléfines et de styreniques doit être spécifiée avec une décharge à double mode dès le départ ; la retranformer à une date ultérieure implique de tout reconstruire.

La productivité mérite une attention particulière dans tout modèle commercial. La productivité des déchets mixtes rigides post-consommation est de 76 à 88 %, ce qui signifie que 12 à 24 % de la masse d'entrée se transforme en terre, étiquettes, métaux, boues et produits rebutés. Les plans d'affaires bâtis sur une hypothèse de productivité de 95 % échouent. La productivité doit être vérifiée durant un essai sur la composition des matières premières, et non présumée à partir d'une brochure.

Modules d’équipement Polyretec pour le lavage rigide à 5000 kg/h

Polyretec construit des installations de lavage autour d'un petit nombre de familles de produits éprouvées et uniformisées, qui sont ensuite configurées en fonction de la capacité et de la matière première du client. Pour les applications industrielles à intensité élevée, les familles concernées sont la ligne de concassage et de lavage des PP/PE rigides, la ligne de lavage des bouteilles PET de qualité alimentaire lorsque des fractions de PET rigides font partie de l'activité de l'opérateur, et la ligne de recyclage et de pelletage de flocons rigides pour les operateurs qui souhaitent vendre des pellets plutôt que des flocons. L'équipement secondaire comprend le circuit d'eau, le transport et la protection contre la poussière, qui transforment un ensemble de machines en une installation.

Module 1 : ligne de broyage et de lavage de polyretét avec configuration de 5000 kg/h

Il s'agit du produit de base pour l'application décrite dans ce guide. Il a été conçu spécifiquement pour les polyoléfines rigides à paroi épaisse : barils, jerrycans, caisses, palettes, bumpers, chutes de rondins de tubes et régrindage industriel. Comparée à la ligne « molle » destinée à la production de films et de sacs tissés, la ligne « dure » utilise un rotor broyeur plus lourd, un broyeur humide dotant une chambre de roulement renforcée, des arbres d'entraînement de piston plus grands, ainsi qu'une section étagée conçue pour la densité volumique élevée et la marge de flottabilité plus faible des flocons à paroi épaisse.

Spécification	2000 kg/h Configuration	Ligne de lavage de PET de qualité alimentaire de 3000 kg/h.	5000 kg/h Configuration	8000 kg/h Configuration
Taux de débit nominal	2000 kg/h	3000 kg/h	5000 kg/h	8000 kg/h
Diamètre du rotor du shredder	500 mm	560 mm.	630 mm	720 mm
Longueur du rotor du shredder	1600 mm	1800 mm	2200 mm	2600 mm
Moteur du broyeur	90 kW	110 kW	160 kilowatts	250 kW.
Diamètre du rotor du broyeur à l'eau	630 mm	800 mm	900 mm	1000 mm
Largeur de travail du broyeur humide.	800 mm	1000 mm	1200 mm	1400 mm
Moteur du concasseur humide.	110 kW	132 kW	200 kW.	280 kW
La plage de tailles des flocons.	12-40 mm	12-45 mm	12-50 mm	15-50 mm
Étapes du tamis de friction	2	3	3-4	4
Unités de tamis de friction	2	3	6	8
Volume de la cuve de lavage à chaud	7 mètres cubes	11 mètres cubiques	22 mètres cubes (2 x 11 mètres)	34 mètres cubes (2 x 17)
Température de travail du lavage à chaud	60-90°C	60-90°C	60-90°C	60-90°C
Longueur de la cuve à flotteurs et évanouissants	5 m	7 m	11 m (6 m + 5 m)	14 m (8 m + 6 m)
Unités de sécheur centrifuge.	1 horizontal	1 horizontal	2 horizontaleses	3 à position horizontale
La vitesse du rotors du sécheur.	750-900 tr/min	750-900 tr/min	700-900 tr/min	700-900 tr/min
Humidité de sortie réduite à < 2 %.	1 à 3 %	1 à 3 %	1 à 3 %	1 à 3 %
Matériau pour les pièces en contact humide	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 304, 316 optionnel	Acier inoxydable 304, 316 optionnel
Flux d'eau en circulation	90-130 mètres cubes par heure	130-190 mètres cubes par heure	200-320 mètres cubes par heure	330-480 mètres cubes par heure
Puissance totale connectée	520-620 kW	720 à 860 kW	1180 à 1350 kW	1750 à 2000 kW
Surface occupée par les halles de production	900-1200 m²	1200-1600 m²	1800-2400 m²	2600-3400 m²

La 316 inox, disponible dans la rangée de contacts humides, mérite une mention spécifique. L'acier inoxydable 304 est parfaitement suffisant pour un service à chaud avec caustique sur une matière première ordinaire et rigide. L'upgrading à la 316 devient intéressant lorsque la matière première contient des résidus salins, lorsque les barils d'engrais chimiques constituent une part importante du bac ou lorsque l'eau d'alimentation du site est insalubre. L'upgrade est appliqué de manière sélective aux cuves de lavage à chaud et aux tamis à tamponage, et non à l'ensemble de la ligne, ce qui limite le relatif coût supplémentaire à un niveau Moyen plutôt qu'Élevé.

Module 2 : ligne de lavage de bouteilles PET de catégorie alimentaire de Polyretec

Beaucoup de recycleurs rigides traitent à la fois une chaîne polyoléfine et une chaîne PET, soit à cause de leurs contrats de collecte qui les regroupent, soit parce que la fraction éliminée de la ligne polyoléfine est une flaque de PET qui peut être vendue après polissage. Polyretec construit la ligne de lavage de bouteilles de PET de qualité alimentaire dans une gamme de 500 kg/h à 6000 kg/h, la configuration étant conçue autour du grade de flaque cible plutôt que uniquement autour de la capacité.

Spécification	Configuration de qualité standard	Configuration de haute qualité	Configuration de qualité alimentaire.
Largeur de la plage de rendement	500-6000 kg/h	500-6000 kg/h	1000-6000 kg/h
Application cible	Fibres et bandoulières.	Feuille et bouteille non alimentaire	Recyclage des bouteilles après décontamination
Enlèvement de l'étiquette	Elimina-franjures sèche	Elimina-franjures sèche avec classificateur d’air	Elimina-franjures sèche, classificateur d’air, séparateur mouillé
Température de lavage à chaud	75-85 °C	80-100 °C	85-90 C
La concentration d'alcaline	1,0-1,8 pour cent	1,8-2,5 %	2,0-3,0 pour cent
Étapes du tamis de friction	2	3	3-4
Étapes de flotage	1	2	2 plus rinçage de polissage
Teneur en PVC résiduelle	Inférieures à 200 ppm	Inférieur à 80 ppm	Inférieur à 30 ppm.
Teneur en polyoléfine résiduelle	Inférieur à 300 ppm.	12. Inférieures à 120 ppm.	Inférieur à 50 ppm
Humidité de sortie	Inférieures à 1,5 pour cent.	Moins de 1,0 %.	Inférieur à 0,8 pour cent
Matériau pour les pièces en contact humide	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 304	Acier inoxydable 316 sur la section chaude
Consommation d'eau	2,5-4,0 mètres cubes par tonne	1,8-3,0 mètres cubes par tonne	1,5-2,5 mètres cubes par tonne en circuit fermé

La ligne PET est un point de référence utile pour toute personne qui spécifie une ligne de polyoléfine rigide, car elle montre comment les mêmes blocs de traitement sont réajustés lorsque les spécifications du produit se resserrent. Une spécification de copeaux PET à usage alimentaire nécessite plus d'étapes de friction, plus d'étapes de séparation, un caustique plus chaud et une mise à niveau en acier inoxydable ; les copeaux de PEHD rigides destinés à la fabrication de tuyaux ou de palette n'ont pas besoin de ce niveau de finition et ne doivent pas en payer le prix.

Module 4 : équipement auxiliaire de Polyretec pour les circuits d’eau et d’air

Le laiton lavé est un produit commercialisable, mais les granulés disposent d'une base d'acheteurs plus large et sont bien plus faciles à manipuler pour les mouleuses par injection et les extrudeuses. Les opérateurs qui envisagent de vendre sous forme de granulés plutôt que de laiton lavé doivent concevoir la phase de granulage dès le début, car la rétro-installation d'une étape de désimprégnation signifie de recalculer la conception du silo, du convoyeur et de la distribution électrique.

Spécification	Ligne de recyclage et de pelletisation de flocages rigides
Matériau d'alimentation.	Flocons rigides en HDPE, PP, PS et ABS lavés à 1 à 3 % d'humidité
Largeur de la plage de rendement	300 à 1500 kg/h par ligne, plusieurs lignes pour une production de copeaux de 5000 kg/h
Configuration de l'extrudeur	Un tambour à une vis associé à un chargeur ou une vis à double vis pour les granulés remplis et mélangés.
Rapport L/D des vis :	33:1 à 40:1 selon les besoins de dégazage
Matériau du barillet et de la vis	Baril en acier nitruré ou bimétallique, arbre à came résistant à l'usure pour alimentation à remplissage.
Dégazage	Ventilation d'aspiration unique ou double, indispensable lorsque le taux d'humidité à l'entrée dépasse 1,5 %
Filtration de la fonte	Changeur de tamis continu ou à piston, tamis de 90 à 250 μm.
Méthode de granulage	Tranchage à l'aide de matriaux à des faces de tranç couronnées d'un anneau d'eau, ou granulation de faisceaux par immersion dans un bain d'eau.
Taille des granulés	2,5-4,0 millimètres
Teneur en eau des granulés après déwatering.	Inférieur à 0,5 pour cent
Consistance du taux de flux de fusion.	Entre plus ou moins 15 pour cent pendant un trajet donné sur une charge stable.
Énergie spécifique typique	280 à 390 kWh par tonne selon le polymère et la filtration

Pour le pelletage en aval à l'échelle du compoundage, Wanplas fournit des systèmes de pelletisation à deux vis jumelés qui s'intègrent directement aux lignes de lavage Polyretec, de sorte qu'un client qui construit une installation complète de copeaux à granulés peut acquérir la ligne de lavage et l'étape de compoundage dans le cadre d'un même projet, avec une seule équipe de mise en service et une seule philosophie de contrôle.

Les modules ne peuvent pas être empilés de façon compacte

Polyretec fournit les équipements auxiliaires qui entourent le train de laver principal dans le cadre du même projet : écrans à tambour rotatif, unités de décantation et de flottation, presses de dégelation des boues, stations de dosage, transport pneumatique, séparateurs à cyclon, collecteurs de poussière à jet pulsé, silos de stockage et stations de remplissage de sacs de grandes tailles. Le fait de les commander chez le fournisseur de la ligne plutôt que d'assembler localement ces équipements fait la différence entre une installation qui produit de 0,8 à 1,5 m³ par tonne d'eau de recharge et une autre qui ne descend jamais en dessous de 4 m³ par tonne, parce que le bilan d'eau ne se ferme que lorsque la capacité de traitement correspond à la charge réelle de saleté produite par les étapes de lavage.

Applications en aval pour HDPE rigide lavé et PP

La valeur commerciale d'une ligne de lavage rigide de 5000 kg/h réside dans les applications auxquelles son produit peut répondre. Les copeaux de polyoléfines rigides lavés et les granulés élaborés à partir de ces copeaux alimentent un large éventail de marchés de destination, chacun exigeant une tolérance différente en matière de couleur, de teneur en cendres, d'odeur et de taux de fluidité en fusion. Le marché à qui vous souhaitez vendre doit déterminer la rigueur de la ligne de lavage, car le sur-traitement entraîne des coûts énergétiques et de production sans ajouter de valeur.

Terminer l'application	Matière première préférée	Cours du traitement	Sensibilité de la qualité	Teneur en matériaux recyclés typique
Cassettes et plateaux pour la logistique.	Recyclat de caisses en PP, lavé	Moulage par injection	Moyen ; tolérance à la couleur, impact crucial	50-100 pour cent
Palettes industrielles	HDPE rigide mixte et PP	Moulage par injection ou mousse structurelle	Basse ; les couleurs sombres sont acceptables	80-100 pour cent
Tuyau d'évacuation sans pression	Flocages rigides en HDPE	Extrusion de tuyaux, souvent à plusieurs couches avec un noyau recyclé	Moyenne ; sujet au contrôle du gel et de la cendre	30-70 % dans la couche de base
Tubes de protection du câble	Flocages rigides en HDPE	Extrusion de tuyaux	Medium; wall integrity critical..	40-80 %
Plaques et pièces industrielles thermoformées	Granulés de HDPE ou de PP lavés.	Extrusion de la plaque puis thermoformage	Élevé ; défauts de surface visibles	20-60 %.
Pièces automobiles (affûtages), boîtiers électroniques, jouets	Matériau post-consommation de bouchon en PP, lavé et recyclé.	Injection-moulage avec modification de résistance à l'impact	Haute ; les spécifications mécaniques sont rigoureuses.	20-50 %.
Panneaux de coffrage	Polyoléfines rigides mixtes	Extrusion ou moulage par compression	Basse ; la solidité et la réutilisabilité sont importantes	90-100 pour cent
Mobilier de jardin et profil de terrassement	Film en HDPE	Extrusion de profil, composite bois-plastique	Medium; weathering and color..	60 à 100 %.
Contenants d'emballage non alimentaires	Granulés de HDPE lavés.	Extrusion par moulage sous pression, à plusieurs couches avec couche intermédiaire recyclée	Haute ; les odeurs et la couleur sont strictement réglementés.	25-30 % dans la couche intermédiaire.
Accessoires de drainage et d'irrigation agricoles	HDPE et PP rigides	Moulage par injection	Moyen	50-90 pour cent

Deux tendances ressortent de ce tableau. Premièrement, la plus haute teneur en matière recyclée se retrouve dans des applications où la pièce est structurale, de couleur foncée et non en contact avec la nourriture : palettes, supports de mur, caisses et conduits. Ces applications constituent les premiers marchés naturels pour une nouvelle installation rigide de 5000 kg/h, car elles tolèrent la variation de couleur et l’odeur douce que le codage rigide d’origine postconsommation inévitablement comporte. Deuxièmement, les applications qui offrent des avantages financiers, telles que les emballages multicoches et les composants automobiles, exigent une étape de combinaison avec réglage des propriétés et un débit de fusion étroitement contrôlé. Cela représente une activité distincte avec un équipement différent et devrait être entreprendue délibérément plutôt que par hasard.

Les comportements des matériaux constituent ici les limites. Le HDPE recyclé à partir de sources rigides variées présente généralement un débit de fusion compris entre 0,3 et 8 grammes en dix minutes, selon le mélange de grades de soufflage et d'injection présent dans le matériel de départ, avec une densité comprise entre 0,945 et 0,960 grammes par centimètre cube. Le PP recyclé provenant de caisses compte entre 2 et 20 grammes en dix minutes, avec une densité de 0,900 à 0,910, et la résistance à l'impact en talon chute de façon notable si le matériau de départ a été exposé à des conditions atmosphériques pendant une longue période. C'est pourquoi c'est la cohérence du débit de fusion, plutôt que sa valeur absolue, que les acheteurs professionnels veillent à respecter.

Guide de sélection de la capacité par rapport à la configuration

Le tableau ci-dessous associe la cible de capacité déclarée par le client et le type de matière première à une configuration de ligne Polyretec recommandée. Il constitue le point de départ d'une discussion technique, et non une astuce de substitution, car l'échantillon réel de matière première révèle presque toujours des éléments qui ne sont pas mentionnés dans la spécification.

Rendu visé	Type de matière première	Ligne Polyretec recommandée	Points clés de configuration	Charge connectée
1000 kg/h	Résidus industriels d'HDPE et de PP purifiés	Ligne de broyage et de lavage de PP/PE durs, configuration d'entrée	Unique étage de broyage, 2 disques en céramique en frottement, lavage à froid, 1 bac à flottation, 1 séchoir vertical.	2. 240-320 kW.
1000 kg/h	Les caisses post-consommation avec substrat et étiquettes.	Ligne de broyage et de lavage robuste en PP et PE avec lavage à chaud	Broyeur + concassage humide, 2 étages de frottement, cuve chaude de 7 mètres cubes, décantation et filtration	340-420 kW
2000 kg/h	Flacons en HDPE pour les produits laitiers et les boissons	Ligne de broyage et de lavage robuste en PP et PE, configuration de 2000 kg/h	Broyeur de 630 mm, broyeur humide de 630 mm, 2 étapes d'étriquement, cuve chaude de 7 mètres cubes à 85°C	520-620 kW
3000 kg/h	Plastiques rigides mixtes, post-consommation	Ligne de broyage et de lavage de PP/PE durs, configuration de 3000 kg/h	3 étapes de friction, réservoir chaud de 11 mètres cubes, réservoir à float de 7 mètres, sécheur horizontale, circuit de l'eau de flottation.	720 à 860 kW
5000 kg/h	Plastiques rigides mixtes, post-consommation, étiquettes et graisses	Ligne de broyage et de lavage de PP/PE durs, configuration de 5000 kg/h	Broyeur de 630 mm plus broyeur humide de 900 mm, 6 joints d'atténuation des vibrations, cuve chaude de 22 mètres cubes, flot 2, 11 m, 2 sécheurs horizontaux, traitement complet de l'eau	1180 à 1350 kW
5000 kg/h	Industriel rigide principalement propre	Ligne de broyage et de lavage de PP/PE durs, optimisée au froid, 5000 kg/h	4 jointsatières, réduction de la température du laveuse ou écoulement bypass, circuit d'eau simplifié, même train de réduction	880-1020 kW
5000 kg/h	Fraction de PET rigide aux côtés des polyoléfines	Ligne de broyage de PP/PE durs, plus ligne de lavage de bouteilles en PET de qualité alimentaire	Deux trains parallèles qui partagent les installations de traitement de l'eau, d'extraction des poussières et de la salle de contrôle	2000-2400 kW combinés
Flacon de 5000 kg/h à granule	HDPE et PP rigides lavés	Ligne de broyage de PP/PE durs, plus ligne de recyclage et de granulation de flocons rigides	Plusieurs trains de granuleusement, décapage sous vide, filtratation continue des fusions.	2600-3200 kW combinés
8000 kg/h	Plastiques rigides mixtes, post-consommation à l'échelle régionale	Ligne de broyage et de lavage de PP/PE durs, configuration de 8000 kg/h	Concasseur à lamelles de 720 mm, broyeur humide de 1000 mm, 8 joints d'isolation par frottement, cuve chaude de 34 mètres cubes, 3 sécheurs horizontaux	1750 à 2000 kW
500 à 1500 kg/h	Film, sacs tissés, film agricole	Ligne de broyage et de lavage de plastique souple en PP/PE	Différente famille de machines ; ne pas tenter d'utiliser le film sur une ligne rigide	180-380 kW

La dernière ligne est un avertissement autant qu'une recommandation. Le film et le matériau rigide nécessitent des machines vraiment différentes. Le film se déroule autour des rotors à usage rigide, les écrans de lagrange de freinage, et flotte trop aisément dans un bac à flottration rigide. Une installation qui compte traiter ces deux matériaux devrait acheter deux lignes ou accepter que la ligne partagée ne fonctionne pas correctement pour l'un des deux flux.

Critères d'acceptation de la propreté et comment les vérifier

Une ligne de lavage doit être achetée en fonction d'une spécification de rendement mesurable, et non d'une promesse de nettoyage parfait des grains. Le protocole d'acceptation ci-dessous est ce qu'un acheteur sérieux devrait inclure dans le contrat et ce que tout fournisseur sérieux devrait être disposé à démontrer lors d'un essai avec les propres matériaux du client.

Indicateur de qualité	Principes de la méthode de test	Objectif d'acceptation, HDPE rigide et PP.	Pourquoi est-ce important dans la chaîne de production ?
Teneur en cendres résiduelles	Incinération du grillage de four à 600°C, résidu gravimétrique.	Inférieures à 1,0 pour cent dans les matières premières propres, et inférieures à 1,6 pour cent dans les matières mélangées.	Les cendres sont du remplissage minéral et du sable ; elles usent les vis et réduisent la force de rupture.
Teneur en humidité	Perte de four sur séchage à 105 °C, ou sonde en ligne capacitive	Inférieur à 3 %, cible 1-2 %.	La propulsion provoque des sursauts de la ventilation de l'extrudeur, de l'hydrolyse et des bruits de ventouse dans les granulés.
Teneur visible en particules étrangères	Compte manuel sur un échantillon plaqué, de masse définie.	Inférieures à 150 ppm par comptage, inférieures à 40 ppm pour les tranches de qualité supérieure.	Directement visible dans les pièces moulées ; un déclencheur de rejet pour les acheteurs.
Teneur en métal	Le détecteur en ligne passe en plus un balayage magnétique d'un échantillon en vrac.	Inférieures à 20 ppm de fer, inférieures à 50 ppm au total	Dépense les écrans de filtration par fusion et les lame du pelletiseur.
Pureté du polymère.	Colonne de densité, calorimétrie à balayage différentiel ou identification par infrarouge	Au-delà du seuil de 98,5 pour cent pour le polymère ciblé	La contamination croisée par les polymères provoque une délaminature et une fragilité.
Consistance du taux de flux de fusion.	Testeur du taux de courant de fusion, répété au cours d'une session.	Entre plus ou moins 15 pour cent de la moyenne du trajet.	Les matricielles créent des fenêtres de fonctionnement sur la vitesse de coulée de la fusion ; un décalage entraîne la production de rebuts.
La consistance de couleur	Spectromètre, mesure de la différence de couleur par rapport à un échantillon de référence.	Delta E inférieur à 3,0 dans un lot, inférieur à 5,0 entre les lots	Détermine si le matériau peut être utilisé dans des pièces visibles.
Niveau d'odeur.	Classement de l'écran de sensibilité sur une échelle définie après chauffage contrôlé.	Classe 2-3 sur une échelle de 6 points pour l'utilisation générale dans l'industrie	La raison la plus fréquente de rejet dans les applications destinées aux consommateurs
Densité de volume.	Bassin de mesure standard, gravimétrique	0,30-0,42 tonnes par mètre cube pour des flocons de 15 à 25 mm	Détermine la stabilité de transport, la taille du silo et l’alimentation de l’extrudeur.
Teneur en fines inférieure à 2 mm	Analyse au tamis.	Inférieures à 2,5 % en masse	Les fines se détériorent d’abord dans l'extrudeur et provoquent des taches noires
Alcalinité résiduelle	pH d'un extrait à ratio défini de l'eau de la plaque	pH : 6,5-8,5 sur l'extrait	Les excédents d'alcaline provoquent la corrosion des équipements et des jaunissements.

L'odeur mérite une mention particulière, car c'est le critère le plus souvent omis dans les contrats et responsable le plus souvent d'un fret rejeté. L'odeur présente dans le polyoléfine rigide recyclé provient de trois sources : le produit résiduel contenu dans le récipient d'origine, les produits de dégradation formés durant le traitement ainsi que l'activité microbienne dans l'eau de traitement mal gérée. La ligne de lavage s'occupe de la première source, la bonne gestion thermique s'occupe de la seconde et le traitement discipliné de l'eau avec doseurs de biocides s'occupe de la troisième. Une ligne qui ne dispose pas d'un investissement pour le traitement de l'eau produira de la poudre qui sent, peu importe le nombre d'étapes de friction.

La discipline d'échantillonnage est tout aussi importante que les tests eux-mêmes. Prendre un échantillon composite de 5 kg au moins provenant de la décharge du silo toutes les deux heures, le séparer par racloir, conserver une moitié pendant un mois et tester l'autre. Suivre les résultats plutôt que les lire un à un ; une lente progression ascendante de la teneur en cendres est le premier avertissement que les tamis de l'ébavuruseure sont usés ou que le circuit d'eau perd de son efficacité.

Service, mise en service et support à long terme :

À l’échelle industrielle, la qualité de l’organisation de service du fournisseur influence davantage l’economicité de l’usine que toute spécification de machine individuelle. Une ligne de 5000 kg/h qui subit une perte de production d’une journée par mois en raison d’un retard dans la livraison de pièces perd 40 tonnes de capacité ; l’écart de coût équivalent de l’acquisition d’une machine moins chère ne couvre jamais cet écart. Polyretec structure son support autour du cycle de vie du projet, et non autour de la date d’expédition.

Échantillonnage et lavage avant un engagement définitif

La prestation la plus précieuse que Polyretec offre à un client sérieux est une étude de lavage sur le matériau de son client. Envoyez un échantillon représentatif du matériau entrant réel et l'équipe d'ingénieurs le fait passer par une configuration pilote afin d'estimer la teneur en cendres, l'humidité, le rendement et la propreté visuelle. Cela convertit toute discussion relative à la spécification de l'exigence d'affirmation à une preuve et elle modifie fréquemment la configuration recommandée. Un matériau que le client décrit comme de la craie d'alimentation propre se révèle souvent contenir 3 % de sable, ce qui modifie considérablement les dimensions du traitement de l'eau et du pré-lavage.

le test d'usine avant l'expédition

Chaque ligne est assemblée et testée dans l’usine avant d’être démontée pour l’expédition. Ce test comporte deux étapes : une phase sans cargaison qui vérifie la direction de rotation, la température des roulements, les vibrations, le courant d’alimentation et la séquence de commande sur chaque machine ; et une phase avec une charge qui vérifie la capacité de traitement, la qualité du déchargement et le comportement d’interdiction d’échange entre les trains connectés. Les clients sont bienvenus pour assister à ce test avec une charge, et Polyretec maintient une politique d’usine ouverte à travers la marque Wanplas pour exactement cet objectif.

Installation, mise en service, formation et soutien d'un durée de vie complète

Polyretec envoie des ingénieurs pour la supervision de l'installation sur site et la mise en service. La séquence de mise en service varie de l'alignement mécanique et la connexion aux réseaux, en passant par le fonctionnement à l'état sec des machines individuelles, jusqu'à la mise en service avec uniquement de l'eau et, finalement, à une production de démonstration chargée, avec une augmentation progressive des taux jusqu'à la capacité de conception. Pendant cette période, une formation est dispensée aux opérateurs et au personnel de maintenance, qui porte sur la gestion des recettes, les séquences de démarrage et d'arrêt, le remplacement des lame et de l'écran, la chimie de traitement de l'eau et les procédures de sécurité relatives au maniement des substances caustiques et au système de verrouillage des équipements rotatifs.

Pièces de rechange et planification des composants d'usure.

La politique de marque Wanplas (« 500 USD de pièces gratuites par an ») s'applique aux lignes Polyretec, ainsi qu'au remplacement gratuit des pièces défectueuses pendant la période de garantie. Au-delà, une ligne rigide de 5000 kg/h nécessite un stock de pièces d'usure planifié, car les taux d'usure des matériaux rigides sont bien plus élevés que ceux des films.

Composant d'usure.	Durée de service typique	Symptôme de défaillance	Niveau de stocks recommandé
Lames rotatives des shredders	700-1400 heures, selon le matériel de départ	Augmentation du courant du moteur, longueur de la pièce rallongée et relèvement du stator plus souvent.	Un seul ensemble plus 25 %
Palettes du rotor du broyeur à l'eau	500 à 1000 h sur sol rigide, moins avec transfert de gravier	Flocon en emport, fines accrues, bruit élevé.	Deux lots complets.
Aubes du stator du broyeur à l'eau	1000-1800 heures	Spoon cutting gap ; arêtes de flocons tachées.	Un seul ensemble en stock
Écrans de concasseur	1500 à 3000 heures	Amélioration des perforations, perte de produit vers le circuit d'eau	Un de chaque orifice en utilisation.
Pales de roue de friction, à face dure	4000-6500 h	Efficience de nettoyage décroissante, teneur en cendres croissante	Un ensemble par étage de lavage
Écran du tamis de friction	3000 à 5000 h	Perforations élargies, perte de produit dans la boucle d'eau	Deux lots
Palettes du sécheur centrifuge.	900-1500 h	Moisissure plus élevée à l'orifice, décharge inégale	Un ensemble par séchoir
Grilles du sécheur centrifuge.	1800-3000 heures	Le produit s'échappe avec l'eau, l'humidité monte	Deux lots
Impulsateurs et joints des pompes d'eau de processus	4000-8000 h	Flux décroissant, écoulement du joint, bruit de cavitation	Une extrémité de pompe en réserve.
Volutes d'enroulement de transport.	6000-12000 h	Réduction du taux de transport, des retards dans le déménagement des matières.	Bandes d'usure pour les deux vis les plus sollicitées
Sacs filtrants du collecteur de poussière	8000-14000 h	Augmentation de la pression différentielle, émission visible	25 pourcent du nombre installé

La procédure de maintenance la plus efficace sur une installation rigide est de suivre l’ampérage du moteur de la broyeuse, du concasseur humide et des joints par friction. L’usure des pales se manifeste par une augmentation de l’ampérage pour le même rendement avant qu’elle ne se traduira par un problème de qualité, ce qui transforme le remplacement des pales d’une urgence en une tâche prévue dans un intervalle de maintenance.

Assistance à distance et assistance continue.

Polyretec entretient une équipe de plus de 24 ingénieurs pour l'assistance sur le terrain dans les plus de 50 pays qu'elle dessert. Le support à distance couvre la diagnostic des systèmes de contrôle, l'ajustement des recettes pour un nouveau fournisseur de matières premières, le dépannage des déviations de rendement ou de qualité et l'aide au remplacement de pièces d'usure. Lorsque un système de contrôle avec accès distant aux données est spécifié, les ingénieurs peuvent examiner les données de tendance directement, plutôt que de travailler à partir d'une description verbale, ce qui réduit considérablement le temps de diagnostic. La marque Wanplas promet que, si cela n'est pas suffisant, il y a la garantie de transport, la garantie de capacité de production et la garantie de normes de qualité.

Questions fréquemment posées

Quelle surface nécessite une ligne de lavage de plastique rigide de 5000 kg/h ?

Prévoir 1800 à 2400 mètres carrés de hall de traitement couvert, ainsi que 3000 à 5000 mètres carrés de stockage de bales et de déchets, en plus de 300 à 450 mètres carrés pour le traitement de l'eau. La salle de traitement doit disposer de 9 à 11 mètres de hauteur libre au-dessus de la section de lavage et de séchage à haute température, en raison du silo et de l'effluent du cyclone, et de 6 à 7 mètres partout ailleurs. Ne comprimez pas les allées de maintenance : les échanges de lame sur un rotor de concasseurs humides à 900 mm exigent un volume de travail suffisamment grand et une entrée supérieure par levage.

Quelle est la différence réelle entre une ligne de lavage rigide à 1000 kg/h et à 5000 kg/h ?

La différence est structurelle, et non simplement liée à un facteur de dimensionnement. Pour une ligne de 5000 kg/h, on a besoin d'une réduction de la taille en deux étapes, de trois à quatre installations de lavage par friction en série, d'un réservoir de lavage à haute température avec transport par pales et dosage automatique de la chaux, d'un cycle d'eau fermé avec flottation par air dissous, et d'un système de commande avec rétroaction de la charge et stockage des recettes. Une ligne de 1000 kg/h peut fonctionner avec une réduction de la taille en une seule étape, un ou deux laveurs à friction et de petits étendues de décantation. En gonflant de manière quasi systématique une installation de taille réduite par cinq, on obtiendra presque toujours une section humide bloquée et un circuit d'eau qui sera détruit dans le courant d’exploitation.

Quelle teneur en eau finale puis-je attendre de la ligne ?

Un système mécanique et thermique de taille appropriée permet d'obtenir une humidité résiduelle comprise entre 1 et 3 % sur le HDPE et le PP en copeaux rigides. Les sécheurs centrifuges horizontaux abaissent la teneur en eau de 22 à 35 % à 4 à 6 %, et le séchoir à tubes avec silo à air chaud complète le travail jusqu'à un niveau de 1 à 3 %. Si votre extrudeuse à granulés en aval dispose d'un système de dégazage sous vide, une teneur en eau comprise entre 2 et 3 % est tout à fait acceptable ; dans le cas contraire, insistez sur un taux de 1 à 2 %, et spécifiez la capacité de stockage adéquate.

Ai-je vraiment besoin de laveuse à laiton chaud, ou puis-je-je la faire à froid ?

Cela dépend entièrement de la matière première. Un lavage à froid des rebuts industriels propres et du matériau de purge s'effectue parfaitement bien avec trois étapes de friction et réduit de 190 à 280 kWh équivalents par tonne la consommation d'énergie spécifique. Dès que le bac contient des étiquettes en papier collées, des résidus d'huile, de graisse, des traces d'agrochimiques ou de résidus alimentaires, le lavage à froid laisse ces contaminants en place et ceux-ci se manifestent sous forme de défectes de cendres, d'odeurs et de coloration dans le produit. Spécifiez la capacité de lavage à chaud si cette matière première a la moindre chance de pénétrer dans l'imprimerie.

Combien d'eau consomme une ligne rigide de 5000 kg/h ?

Le flux circulant est de 200 à 320 mètres cubes d'eau par heure, mais cette eau circule dans la boucle plutôt que dans le drain. Avec la décantation, la flottation par air dissous, la filtration fine, le dosage chimique et le déchaînement des boues, la recharge ne dépasse pas 0,8 à 1,5 mètres cubes par tonne d'entrée, ou 4 à 7,5 mètres cubes par heure à pleine capacité. Les lignes construites avec des bassins de décantation consomment typiquement de 3 à 6 mètres cubes par tonne, ce qui est à la fois un problème de coût et de permis dans la plupart des juridictions.

Combien de personnes ai-je besoin pour faire fonctionner la ligne par changement ?

Une équipe typique compte de 12 à 16 personnes : un superviseur de poste, un opérateur de salle de contrôle, un chauffeur de convoyeur, quatre à six trieurs manuels, deux moniteurs de la section humide, un opérateur de la section sèche et d'emballage, un opérateur du traitement des eaux et un technicien de maintenance. Le nombre de trieurs manuels est la variable la plus importante et dépend directement de la qualité de la matière première ; externaliser la nettoyage de la matière première est souvent moins coûteux que d'embaucher davantage de trieurs.

Une ligne peut-elle traiter des bidons en HDPE, des caisses en PP et des boîtiers en ABS ?

Une seule ligne peut traiter les trois substrats, mais aucune des présentations ne peut coïncider sans une déperdition de qualité. Les HDPE et les PP flottent, tandis que les ABS et HIPS coulent, donc la logique de convoyage par coulement et flottement doit être inversée entre les campagnes. Exécutez-les comme des campagnes distinctes avec des recettes mémorisées et spécifiez dans le cadre de la conception les réservoirs de séparation pourvus de double mode de décharge. Reconstruire une partie du réservoir après installation signifie un exercice beaucoup plus coûteux que le prévoir correctement dès le début.

Quel niveau de propreté la ligne doit garantir sur le PP rigide post-consommation ?

Les objectifs contractuels réalistes en matière de HDPE rigide mixte issu du post-consommation sont une quantité d'airs résiduels inférieure à 1,6 %, une teneur en humidité inférieure à 3 %, un nombre de particules étrangères visible inférieure à 150 parties par million pour le comptage, une pureté du polymère supérieure à 98,5 % et une variation du taux de coulée lors d'un câblage de plus ou moins 15 %. Avec une matière première industrielle propre, une quantité d'airs inférieure à 1,0 % et un nombre de particules inférieur à 40 parties par million peuvent être atteints. Vérifiez cela vous-même sur votre matériel lors d'un essai de matière première plutôt que d'accepter les chiffres présentés dans les brochures.

Quelle production dois-je prévoir dans mon plan d'entreprise ?

Le rendement d'entrée à floc en commercialisation est de 88 à 94 % pour les cylindres en HDPE propres, de 85 à 92 % pour les caissons en PP et de 76 à 88 % pour le HDPE rigide mixte issu du recyclage après consommation. Les pertes sont constituées d'impuretés associées à l'eau, d'étiquettes, de métal, d'humidité, de boues et de rejets manuels. Les plans d'affaires reposant sur des hypothèses de rendement de 95 % échouent lors de la première réconciliation au bout de mois. Déterminez votre rendement réel pendant laphase d'essai et établissez un contrat de livraison de matières premières en respect des limites de contamination maximales.

Faut-il acheter la ligne de lavage et la ligne de granulage ensemble ?

Si vous avez l'intention de vendre des granulés plutôt que de la farine, oui. Planifier les deux dès le début signifie que la capacité du silo, les routes de transport, la distribution électrique et l'aménagement de l'installation sont correctement dimensionnés dès le début, et une seule équipe de commissionnement gère toute l'installation selon une seule philosophie de contrôle. Retrofitter la granulation plus tard signifie presque toujours rouvrir les parcours de transport et améliorer le transformateur. Pour la granulation en aval à l'échelle de la fabrication, Wanplas fournit des systèmes de granulation à double hélice qui s'intègrent directement aux lignes de lessivage de Polyretec.

Conclusion et mesures à suivre

La meilleure ligne de lavage en plastique rigide capable de produire 5000 kg/h est celle qui est spécifiée en fonction de votre matière première réelle, et non en fonction d'un nombre générique de capacité. À cette échelle, les choix de conception clés se prennent avant la commande de la première machine : une taille de réduction en deux étapes, adaptée à l'article le plus gros que vous acceptez, trois ou quatre étapes de lavage par friction plutôt qu'une seule machine surdimensionnée, un lavage à forte concentration de chaux à élimination contrôlée par palettes, deux bassins à dilution et à agglomération pour enlever la pureté, un séchage centrifuge horizontal pour limiter la charge thermique, un silo à air chaud pour maintenir la teneur en humidité, et un circuit d'eau fermé avec flottation et filtration qui permet à l'installation de fonctionner à 0,8 à 1,5 mètre cube d'eau douce par tonne. Si vous arrivez à prendre sept décisions correctes, la ligne conservera sa capacité de production sur la matière première réelle. Si vous prenez une seule décision erronée, l'installation restera à 60 % de ce à quoi elle était conçue.

Le tableau complet des équipements à 5000 kg/h dans ce guide correspond à une charge connectée d'environ 1319 kW avec un coefficient de charge d'exploitation compris entre 0,58 et 0,68, à une consommation d'électricité spécifique de 155 à 180 kWh par tonne sur une base mixte de résidus rigides post-consommation, à une énergie thermique de 190 à 280 kWh équivalents par tonne, à une salle de production d'une surface comprise entre 1800 et 2400 mètres carrés et à une équipe de 12 à 16 personnes par poste. Ce sont les chiffres de planification à inclure dans une étude de faisabilité. Le tableau des critères d'acceptation indique les conditions contractuelles avec lesquelles il est conseillé d'engager un fournisseur, et le tableau de recettes fournit à l'équipe de l'usine des points de réflexion pour chaque campagne de recyclage.

Polyretec, une usine Wanplas, fabrique des équipements de recyclage du plastique depuis 2010, a finalisé plus de 100 projets, sert des clients dans plus de 50 pays et maintient plus de 24 ingénieurs pour la mise en service et l'assistance sur place. La ligne de broyage et de lavage en PP/PE dure est configurée de 1000 kg/h à 8000 kg/h. Dans le cas de la configuration standard industrielle de 5000 kg/h décrite ici, la marque Wanplas assure des garanties de pièces gratuites comprises à 500 USD par an, du remplacement gratuit des pièces défectueuses au cours de la durée de la garantie, une garantie de livraison, une garantie de capacité de production et une garantie de qualité, ainsi que la politique « open factory » pour les clients souhaitant voir les machines être construites et testées.

Si vous envisagez une installation de lavage rigide capable de traiter 5000 kg/h, l'étape la plus productive consiste à envoyer un échantillon représentatif de votre matière première réelle en vue d'un essai de lavage. L'équipe d'ingénierie effectuera l'essai, réalisera un rapport sur la contenance en cendres, l'humidité, la productivité et la propreté visuelle, et proposera une configuration de la ligne adaptée aux besoins réels de la matière, et non aux données figurant dans un schéma technique standard. Autrement, vous pouvez communiquer votre production cible, le bac de matière première et la superficie disponible, et Polyretec décrivra une configuration de ligne sur mesure, avec un calendrier d'équipements complet et les exigences en matière d'installations annexes. Les clients sont également les bienvenus pour visiter l'usine en personne pour assister à un essai de machine chargée avant de s'engager sur quoi que ce soit.