Comment ajuster le niveau d'eau du bac de flottation pour une séparation optimale

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Le niveau de l'eau de la cuve de flottation est le paramètre le plus influent que l'opérateur peut régler sur une ligne de lavage plastique, et pourtant c'est le plus souvent négligé. Dans une ligne de lavage Polyretec, la cuve de flottation, appelée parfois cuve de flottation et de vidange, est l'endroit où la séparation par densité fait son travail silencieux et décisif : les polymères légers, tels que le polyéthylène et le polypropylène, montent à la surface, tandis que les polymères plus denses, comme le PET, le PVC, le PS et l'ABS, descendent au fond et sont tirés par une grue à rotation lente ou par une vis. La frontière entre une fraction flottante propre et une fraction contaminée est surtout déterminée par le niveau d'eau statique par rapport à la galerie d'écoulement. Rendez le niveau correct et vos copeaux PET sortent brillants et pauvres en résidus de PE ; faites-le mal et vous perdez des matériaux de qualité par la galerie d'écoulement ou vous voyez votre couche flottante se compacter en une masse glissante et difficile à déplacer par la vis. Ce guide explique la physique du système, la procédure d'ajustement, les variables qui y participent, les contrôles de pureté, les pannes courantes et les configurations réelles de cuve de flottation que vous pouvez spécifier pour votre flux de matériau.

Les conseils ci-dessous sont à l'intention des gestionnaires de sites, des superviseurs de ligne et des ingénieurs de process déjà en charge de la gestion ou à l'affût de la mise en service d'une ligne de lavage. Ils supposent l'existence d'un bac de flottation agité standard avec un chenil réglable, une vanne de réapprovisionnement en eau, un indicateur de niveau et un système de circulation ou d'aération. Que votre charge soit constituée de boudins de bouteilles PET d'après-consommation, de HDPE rigides et de PP mélangés ou de film agricole, la même logique s'applique : la ligne d'eau est celle en vertu de laquelle la séparation est gagnée ou perdue.

Le principe de séparation par densité derrière les bains de flottation

La séparation par densité dans un bassin de flottation repose sur un phénomène physique simple : un objet immergé dans l'eau subit une force de flottabilité égale au poids de l'eau qu'il déplace. Si l'objet est moins dense que l'eau, la force de flottabilité dépasse son poids et il remonte. Si elle est plus dense, il descend. Puisque la densité de l'eau est en effet de 1,0 g par centimètre cube à la température mesurée dans une ligne de lavage, cette valeur devient la ligne de séparation naturelle entre la fraction flottante et la fraction immergée.

Les polymères manipulés sur une ligne de lavage de recyclage couvrent une large gamme de densités, et c'est précisément ce qui rend la séparation par flottation si utile. Les polyoléfines à faible densité flottent confortablement car leur densité se situe bien en-dessous de 1,0. Le polyéthylène mesure généralement 0,91 à 0,96 gramme par centimètre cube, et le polypropylène mesure 0,90 à 0,92 gramme par centimètre cube. Les deux flottent à la surface. Le PET, au contraire, mesure 1,33 à 1,40 gramme par centimètre cube et descend. Le PVC se situe entre 1,30 et 1,45, le PS entre 1,04 et 1,07 et l'ABS entre 1,04 à 1,07, de sorte que les trois matériaux plongent, même si le PS et l'ABS sont assez proches de la ligne de l'eau pour que des particules fines, l'entrappement d'air ou une mousse de surfactant puissent parfois les maintenir à la surface.

Pour coup sûr, la séparation par densité est fiable uniquement lorsque l'écart de densité entre les deux matériaux dépasse environ 0,05 gramme par centimètre cube. Le PE à 0,93 et le PP à 0,91 ne diffèrent que de 0,02, donc ils ne peuvent pas être séparés l'un de l'autre par la flottation à l'eau pure ; ils restent ensemble dans la fraction flottante. Le PET à 1,35 et le PE à 0,93 diffèrent de plus de 0,40, donc la séparation est nette et stable. C'est pourquoi un seul bac de flottation sépare proprement la couche de flottation en polyoléfine de la couche de séchage en PET ou en PVC, mais ne peut pas, par lui-même, séparer le PE du PP ou le PET du PVC. Pour des séparations plus étroites, vous avez besoin de bacs séquents avec des médias de réglage de la densité, d'un hydrocyclone ou d'un détectionsur opticale un peu plus bas dans la chaîne.

Le tableau ci-dessous recense les plastiques les plus courants rencontrés sur une ligne de lavage, leur densité typique et le verdict de flottabilité ou de plondrage dans l'eau de mer. Utilisez-le comme premier point de contrôle lorsque vous suspectez un problème de séparation : si deux polymères dans votre flux se situent à moins de 0,05 g par centimètre cube l'un de l'autre, ne vous attendez pas à une séparation dans un seul bac.

Référence sur la densité des plastiques et verdict de flottabilité ou de submersion

POLYMÈRE Densité typique (g/cm3) Verdict dans l'eau (1,0 g/cm3) Source type dans l'écoulement de recyclage
Polypropylène (PP)0,90 à 0,92FloatBouchons, caisses, contenants rigides, non tissés.
Polyéthylène à faible densité (LDPE)0,91 à 0,93FloatFilms, sacs, film agricole, emballages.
Polyéthylène à haute densité (HDPE)0,94 à 0,96FloatLes flacons, les seaux, les conduits, les articles ménagers rigides
Polystyrène expansé (EPS)0,015 à 0,05Float (vigoureux)Emballages en mousse, restes d'isolation
Polypropylène (PS solide)1,04 à 1,07Ablution (partie marginale)Verres de yogourt, articles disposables rigides
Acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS)1,04 à 1,07Ablution (partie marginale)Matériaux appropriés
Chlorure de polyvinyle (PVC, rigide)1h30 à 1h45ÉvierTubes, profilés, bouteilles, emballages
Polyéthylène téréphtalate (PET)1,33 à 1,40ÉvierLes flacons, les plateaux, les sangles, les fibres
Polycarbonate (PC) : le polycarbonate présente une bonne transparence et des propriétés mécaniques, et il est couramment utilisé dans les capots de phares automobiles, les tableaux de bord et d'autres composants. Le matériau de polycarbonate recyclé subit un traitement fin et peut être réutilisé dans la fabrication de composants automobiles nécessitant une grande transparence et résistance. : le polycarbonate présente une bonne transparence et des propriétés mécaniques, et il est couramment utilisé dans les capots de phares automobiles, les tableaux de bord et d'autres composants. Le matériau de polycarbonate recyclé subit un traitement fin et peut être réutilisé dans la fabrication de composants automobiles nécessitant une grande transparence et résistance.1.20 àÉvierDisques compacts, vitrages, boitiers électroniques
Polyamide (PA, nylon)1,13 à 1,15ÉvierFibre de la moquette, pièces d'ingénierie, filament de pêche
Polyoxyméthylène (POM)1.41 àÉvierRoulements, fixations, pièces industrielles de précision
Contaminants en verre, sable, métaux2,2 à 7,8Évier (fort)Fond de bouteille, charge minérale, insert pour bouchons

Noticez que la densité de l'eau à 1,0 gramme par centimètre cube n'est pas une propriété fixe que vous pouvez changer en abaissant ou en élevant le niveau de l'eau. L'eau est toujours de l'eau. Ce qui change, ce n'est pas la flottabilité elle-même, mais la géométrie de la zone de séparation : la profondeur de la couche flottante, la vitesse à laquelle elle est transportée jusqu'à la surcharge, le temps pendant lequel les particules des sédiments ont à s'établir, et la turbulence produite par l'entrée et l'agitateur qui atteint le surgauche. Ce sont ces facteurs, et non la physique de la flottabilité, que l'opérateur contrôle en réglant le niveau.

Pourquoi le niveau d'eau est-il la variable centrale dans un tank de flottation ?

Dans une citerne à flottation, le niveau de l'eau est défini par l'espace vertical entre la surface statique de l'eau et la lèvre supérieure du piétonnier de refoulement. Sur une citerne bien conçue, cet espace est faible, typiquement de 20 à 60 millimètres, mais c'est dans cette très faible limite que se décide la différence entre une opération rentable et une opération contaminée. Le piétonnier de refoulement est le bord au-dessus duquel la fraction flutante est rejetée dans le canal de déchargement du flottation. La hauteur de ce piétonnier est généralement réglable par une porte ou une plaque de tamis amovible, et la vanne de remplissage permet de déterminer à quelle hauteur la surface statique se situe au-dessus de ce piétonnier.

Lorsque le niveau de l'eau est trop élevé par rapport au barrage, la couche flottante est profonde et le débordement entraîne une épaisse plaque de matières qui circule rapidement vers l'évacuation. Cela semble favorable pour le débit, mais un niveau élevé signifie également que les particules peu stables ou à la dérive, près de la surface, sont emportées avant qu'elles ne puissent se noyer. Le résultat est la contamination de la fraction flottante par des flocons lourdes, plus particulièrement des résidus de PVC ou de PETs qui n'ont jamais complètement détachés des étiquettes ou ont été retenus par de l'air piégé. La pureté de la fraction flottante diminue, alors que le réservoir semble néanmoins actif et productif.

Lorsque le niveau d'eau est trop bas, une paralysie opposée apparaît. La couche flottante devient peu profonde et, alors que le réservoir continue de transporter l'eau, les flocons s'accumulent à la surface plus rapidement que l'effluent ne peut les éliminer. Ils se compactent les uns contre les autres et contre le barrage, formant un tapis dense. La vis de vidange ou la râteau commencent à glisser parce qu'il n'y a pas de couche libre pour transporter le matériau ; elle glisse plutôt contre un lit compact. La productivité chute, la charge du moteur augmente, et les opérateurs répondent en accélérant le râteau, ce qui n'aggrave que la compaction. Pendant ce temps, les particules qui doivent s'installer calmement sont remues par la turbulence excessive à la surface.

Le niveau d'eau n'affecte pas le polymère qui flotte. Il influence plutôt la pureté, la rapidité et la complète élimination des fractions flottantes et coulantes, une fois que la flottabilité a fait son travail.

La relation entre la hauteur du barrage, le niveau d'eau et les performances se présente de la manière suivante : un sommet du barrage inférieur à la même marge statique correspond à un entrelacement plus large et à une décharge plus importante de la bâche tubulaire ; un sommet du barrage plus haut, avec la même marge statique, correspond à un entrelacement plus petit et à une décharge plus fine et contrôlée. Les opérateurs ajustent à la fois la position du barrage et le débit d'alimentation. Le tableau ci-dessous associe des réglages typiques aux résultats attendus, ce qui permet de diagnostiquer un réservoir mal réglé grâce à ses symptômes plutôt qu'en faisant des hypothèses.

Niveau d'eau et hauteur du barrage par rapport à la pureté de la séparation et à la productivité

Niveau statique au-dessus du barrage. Comportement de la couche de flottation Pureté de flottation (PE/PP) Récupération d'ablution (PET/PVC) Capacité théorique de traitement
Moins de 20 mm.Film fin et qui se compacte facilement au voile.ÉlevéÉlevéBas, vis qui bascule
20 à 35 mmDébit stable et libre de fluxÉlevéÉlevéBon
35 à 60 mmÉvacuation et débordement encore plus rapidesMoyen à élevéBonÉlevé
60 à 90 mm.Plaques épaisses, turbulence de la surfaceMoyen, augmentation des résidus de PVCLégère perte au-dessus du gâchette.Très élevé, puis instable.
Au-dessus de 90 millimètresEssorage intensif, transport instable.Bas, contamination abondantePerte prononcée de chargeLes pics s'effondrent ensuite

Le principal enseignement est que la bande optimale est délibérément étroite. La plupart des tanks à flottation Polyretec sont mis en service avec le dispositif d'obturation réglé de sorte que le niveau statique soit situé environ 30 à 45 millimètres au-dessus de la corniche, puis ajusté lors de l'essai de réception par rapport à l'alimentation réelle du client. Il n'existe pas de nombre universel, car la taille, la forme et la tension superficielle des flocons, en raison des contaminants résiduels, ainsi que le taux d'alimentation modifient l'équilibre. La procédure décrite dans la section suivante vous permet de trouver fidèlement ce nombre.

Étape par étape : comment ajuster le niveau de l'eau dans le réservoir de flottation

Ajuster le niveau d'eau ne s'effectue pas sur un tour ; il s'agit d'une procédure de démarrage simple qui doit être répétée si le matériau d'alimentation change sensiblement. Suivez la procédure ci-dessous et enregistrez la valeur de réglage pour que l'équipe de la prochaine journée de travail prenne le relais à partir d'une valeur connue.

Préparation avant de toucher le toldrage

Vous devez vous assurer que le réservoir est plein et que la pompe de circulation ou le système d'agitation à air fonctionne au point de fonctionnement que vous avez choisi. Vérifiez que l'alimentation est régulière et représentative, et non pas une vague de démarrage d'eau et de fines particules. Assurez-vous que l'indicateur de niveau indique bien et que, s'il y a un pare-écran, l'affichage correspond à la valeur indiquée par le transducteur. Le niveau indiqué, que vous ne pouvez pas faire confiance, est pire qu'aucun indice.

Étape 1 : Placer le barrage d'excès de débit à la position intermédiaire

Commencez avec la porte à clapet réglable au milieu de sa course. Cela vous laisse suffisamment de marge pour ajuster dans les deux sens. Sur les réservoirs pour lesquels le clapet est amovible, choisissez la plaque de hauteur centrale. Repérez son emplacement pour pouvoir vous y refermer.

Étape 2 : Être en mesure d’établir un niveau statique stable.

Ouvrez la vanne d'eau de traitement jusqu'à ce que la surface statique se trouve clairement au-dessus du boudin et qu'une fine couche continue de matériau flottant s'échappe dans la cuvette de décharge. Ne vous inquiétez pas encore de la perfection ; vous identifiez la plage de contrôle. Laissez le réservoir fonctionner jusqu'à ce que le transducteur de niveau indique que la surface est stable.

Étappe 3 : Appliquer le critère d'état stable

Le tank n'est pas prêt à être évalué tant qu'il n'est pas parfaitement stable. La règle d'acceptation utilisée sur les lignes Polyretec est que le niveau statique doit osciller de plus ou moins 5 millimètres pendant une fenêtre de 20 à 30 minutes constantes en régulateur de débit et en fluidifiant, sinon, l'écoulement d'entrée, la pompe de circulation ou l'équilibre de drainage est erroné et aucune réglage du voile ne permettra de sauver la séparation. Renseignez d'abord l'équilibre.

Étape 4 : Prélever des échantillons dans les deux fractions au milieu du desserte.

Prendre un échantillon de 500 grammes du rejet du flotteur et un échantillon de 500 grammes du rejet du fond, en utilisant la méthode d'échantillonnage à trois points décrite dans la section sur la pureté. Analyser les échantillons pour détecter une contamination croisée : PVC ou PET dans le flot, PE ou PP dans le fond. Ce résultat sera votre référence au milieu du canal.

Étape 5 : Éléver le desserte et prélever à nouveau des échantillons.

Élevez le contremaitre afin que le niveau statique baisse vers 20 à 25 millimètres au-dessus du rebord. Reconfigurez à un état stable, puis renoncez à l'échantillonnage. Vous devriez voir la pureté du flottant monter et, si la vis bougeait auparavant, la capacité de production se rétablir. Si la pureté du flottant était déjà élevée, vous perdez peu et pouvez perdre en récupération du sable, alors notez cet avantage.

Étape 6 : Baisser le barrage et ré-échantillonner

Réduire le volet afin que le niveau statique augmente vers 50 ou 60 millimètres. Rétablir l'état de stationnement et re-sampler. Vous remarquerez alors une augmentation de la capacité, mais l'impureté du float s'adoucit à mesure que les particules marginales commencent à se déplacer. Cela indique la limite supérieure de votre intervalle.

Étape 7 : Verrouiller le point de réglage entre les limites

Choisissez la hauteur du barrage qui a produit la plus haute pureté de flottant tout en atteignant votre objectif de débit moyen, généralement de 30 à 45 millimètres au-dessus du rebord pour une alimentation post-consommation mixte. Notez la marque du barrage, la position de la soupape de maintien et la lecture du niveau cible. Postez-les sur le panneau.

Étape 8 : Vérification avec un trajet de production

Exécuter la configuration verrouillée pendant au moins un service complet et suivre la pureté et le rendement. Une légère dérive est normale ; si la pureté se maintient dans les limites spécifiées, la configuration est validée. Si la composition de la charge varie selon les saisons, répéter les étapes 4 à 7 plutôt que de suivre le niveau quotidiennement.

L'ensemble des opérations dure quelques heures, mais permet d'économiser une partie significative du temps consacré au rebut et de réduire le nombre de plaintes des clients, liées à la contamination. Le réglage de la concentration est un paramètre contrôlé et non une estimation quotidienne.

Variables de coopération que vous devez harmoniser ensemble

Le niveau d'eau ne fonctionne jamais seul. Un réservoir de flottation est un système couplé, et modifier le niveau sans tenir compte des autres variables produit des résultats confus et non reproductibles. Les variables ci-dessous doivent être réglées dans un ordre raisonnable : d'abord les éléments de base mécaniques et de circulation, puis le niveau, ensuite les réglages de l'agitateur fin et de la chimie.

Vitesse de l'agitateur et de la râteau

La pale de mélange ou de convoyage fonctionne généralement à 15 à 45 tours par minute. Trop lent et les particules de déversement ne sont pas maintenues suffisamment longtemps en suspension pour atteindre le râteau du fond ; trop rapide et tout le réservoir devient turbulent, entraînant les éléments flottants vers le bas et les substances沉antes vers le haut. Sur une ligne PET, l'agitateur est généralement plus lent parce que le PET descend rapidement dans la boue ; sur une ligne de film, il est plus rapide pour empêcher la formation de boule de film lorsqu'il est flexible. Réglez la vitesse en fonction du matériau, puis réglez le niveau.

Temps de séjour

Le temps pendant lequel une floue reste dans le réservoir, généralement 30 à 120 secondes, est déterminé par le volume du réservoir et la vitesse d’alimentation. Si vous allongez ce temps en suralimentant, aucun niveau de retenue ne peut séparer les particules qui n’ont pas le temps de s’installer. Calculez le temps de résidence en fonction du volume effectif et du flux massique, et si celui-ci tombe sous 30 secondes, réduisez l’alimentation ou ajoutez un deuxième réservoir en série plutôt que de négliger un mauvais niveau.

Charge dalimentation

Taux d'approvisionnement par heure, exprimé en kilos par mètre carré de surface du réservoir, car la surface détermine la vitesse de prise en compte de la couche de float. Le surchargement de la surface est la cause la plus fréquente de compaction et de difficulté de mise en marche. Gardez la charge dans l'enveloppe de conception du réservoir ; le tableau de sélection présent plus loin dans ce guide présente des enveloppes typiques par configuration.

Température de l'eau

La plage d'utilisation est de 20 à 45 degrés Celsius. L'eau chaude diminue la viscosité des résidus de graisse et facilite le séchage de la colle pour étiquettes et des impuretés alimentaires, ce qui améliore la séparation. Elle permet également la fixation des boules d'air-agitation, qui peuvent soulever les surfaces légèrement souillées. Au-delà d'environ 45 degrés Celsius, le coût énergétique augmente et le confort du fonctionnement diminue, tandis que, en hiver, à des températures inférieures à 20 degrés Celsius, la libération des contaminants ralentit et la séparation s'en trouve compromise. Si l'eau dans l'entrée est froide, envisager la mise en œuvre d'une ligne de réchauffage, ou accepter une production plus lente.

Dosage d'agent de surface

Une petite dose de surfactant réduit la tension superficielle et aide à détacher les films hydrophobes et les résidus d'étiquetage, mais un surdosage crée une mousse persistante qui retient les particules marginales à la surface et feint une lecture de niveau. Dosez à une concentration mesurée, et non à l'œil, et surveillez la couche de boue comme signal de feedback.

Classification de l'air, détection finale de métaux et emballage

Certains réservoirs utilisent une agitation d'air, un flux de petites bulles en provenance du fond du réservoir, pour maintenir le matériau en constante mouvement et pour aider les flottants légèrement sales à se détacher et à remonter. La vitesse des bulles est une molette de réglage : trop lente et le lit stagne, trop élevée et la surface s'agitente trop fort. L'agitation d'air est particulièrement utile pour les pellicules et les charges rigides sales dans lesquelles l'assèchement mécanique laisse des clefs.

Vitesse du racleur ou de l'évacuation.

La vitesse de raclage ou de la vis de sortie du flotteur doit correspondre au taux de production du flotteur. Si le niveau est réglé correctement, mais que le raclage est trop lent, la couche s'asséchera. Réglez la vitesse du raclage en fonction de la charge du flotteur observée au niveau sélectionné, et non en fonction d'une valeur par défaut fixe.

Ces variables interagissent entre elles. Un modèle mental utile consiste à considérer que le niveau de l'eau définit l'emplacement final de chaque fraction, et que la vitesse du mélangeur, le temps de séjour, la charge de matière alimentaire, la température, le surfactant, l'air et la vitesse du chasse-graisse déterminent si le matériau parvient effectivement à cet emplacement. Réglez le niveau en dernier, après avoir vérifié que les autres données sont correctes.

Mesurer la pureté de séparation dans le réservoir de flottation

Vous ne pouvez pas améliorer ce que vous ne mesurez pas, et dans une cuve de flottation, la seule mesure honnête est un échantillon représentatif analysé pour la contamination croisée. Deux chiffres sont les plus importants : les résidus de PVC ou d'autres substances chaudes dans la fraction flottante, souvent exprimés en parties par million de PVC dans le flux de PE ou de PP, et le POE ou le PP réintroduit dans la fraction de décantation, exprimé en pourcentage par poids.

La méthode d'échantillonnage à trois points

Prendre un échantillon de 500 grammes, mais pas en un seul endroit. Recueillir des sous-échantillons égaux de trois points différents à travers le flux de rejet, le côté proche, le centre et le côté éloigné, puis les combiner et mélanger. Cela uniformise la distribution inégale que l'on observe systématiquement dans une gouttière. À partir des 500 grammes combinés, effectuer deux analyses.

Test de tri à l'aide d'un tamis à densité.

Plonger une partie de l'échantillon dans un liquide à densité contrôlée, ou simplement le répéter à travers un petit réservoir de test à un niveau connu, et peser ce qui flotte par rapport à ce qui plonge. Cela montre rapidement la fraction PE dans le PET ou PET dans le PE sans équipement de laboratoire. C'est la vérification sur le terrain que la plupart des chaînes utilisent à chaque change.

Conduite d'essais par spot à infrarouge proche

Pour une détection plus précise, un trieur optique ou proche-infrarouge peut identifier le type de polymère présent dans l'échantillon et quantifier le pourcentage de contamination. Cette étape s'effectue en laboratoire ou en qualité contrôle et ne nécessite pas de modification en temps réel du bac d'enfouissement, mais elle valide le tri par densité et permet de détecter les subtiles opérations de mélange, telles que le показ d'ABS dans une chaîne d'enfouissement de PET. Utilisez cette méthode lorsque les spécifications du client sont strictes.

Pour une ligne de lavage de bouteilles PET, un objectif pratique est une fraction flottante avec une teneur en PVC inférieure à quelques centaines de parties par million et une fraction à l’évacution avec un carryover en PE inférieur à environ 1 % en poids. Les lignes de film sont plus permissives en ce qui concerne la fraction à l’évacution, mais plus strictes en ce qui concerne la fraction flottante, car une petite quantité de PET dans le film altère la couleur des granules. Déterminez vos limites internes en fonction de la requirement en aval, puis réglez le niveau pour atteindre ces limites.

Les défauts courants et les méthodes de correction.

Même un réservoir bien personnalisé dérive. Le tableau ci-dessous répertorie les pannes les plus fréquemment observées dans le dispositif de séparation baignoire-bouclette, leurs causes habituelles et les correctifs à appliquer, avec le niveau de l'eau indiqué lorsque c'est la manette qui est concernée. Gardez-le accessible sur le panneau.

Référence des défauts, des causes et des remèdes

Panne constatée Probable cause Coûts du nettoyage
PVC élevé dans la fraction flottanteNiveau d'eau trop élevé ; paillettes lourdes instables droites sur le rebordRéduction de la cunette ou réduction du débit d'égalisation pour abaisser le niveau de 20 à 35 mm
Résidus en PE ou PP dans la fraction de la cuveNiveau trop bas ; float compactés et traînés sous par la raieAugmentez le niveau du contremaitre ou augmentez l'afflux de rehaussement ; libérez la couche compactée
Décalage du filet de sortie, chute de débitStratification flottante compactée à faible niveau ; grattoir trop lentAugmentez légèrement le niveau de l'eau ; augmentez la vitesse du grattoir pour respecter la charge
Flocons soulevés sous l'effet d'une charge statique.Alimentation à sec, humidité basse, adhésion électrostatique des finesAugmentez légèrement la température de l'eau ; ajoutez un agent antistatique au stade de lavage
Paille d'étiquette et fibres de papier obstruant l'évierÉlimination incomplète des étiquettes en amont ; accumulation de boues à la bordureVolet de régulation ; améliorer le lavage préaliment et l'isolation des étiquettes avant de mettre la cuve en place.
Taille de pellicule persistante à la surface de l'eau.Surdosage de surfactant ou charge en graisse qui est trop élevée.Réduire la dose de surfactant ; ajouter un cycle de séchage ; augmenter le drainage.
Gravière avec pèsée et calque.Accumulation de remplissage minéral, de sable ou de pâte.Programmer le rinçage du « hopper » ; examiner le retrait de poussières en amont.
Eau turbide, TSS en hausse.Graines contaminées. La circulation est faible ; l'assèchement insuffisant.Augmenter la circulation et le reflux ; raccourcir le cycle de changement d'eau
Empiercement des séparations à l'hiverFaible température de l'eau d'admission ralentit la libération des contaminantsRéchauffir l eau de substitution entre 30 et 40 °C ; adoptez une production à débit réduit.
La mousse retient les particules marginales.Saleté à base de surfactants ou de protéines créant une mousse stable.Interrompez l'utilisation du surfactant ; ajoutez un dégraisseur à un débit contrôlé.
Niveau oscillant au-delà de ± 5 mmSurprise d'alimentation, déséquilibre de la pompe ou obstructions dans le système d'évacuation.Stabiliser la charge; verifiez la pompe de circulation.
La récupération est faible malgré un bon niveauTemps de résidence trop court ; suralimentation pour le volume du réservoirRéduire l'alimentation ou ajouter un second réservoir en série ; vérifier le temps de séjour
Inégalité de la flottabilité sur toute la largeur du bacDistribution insuffisante de l'entrée ou usure inégale du trifouli.Rééquilibrez l'entrée ; inspectez et alignez la plaque du barrage.

Configurations du bac de flottation Polyretec

Polyretec, une usine de Wanplas, concevra ses cuves de flottation comme des modules intégrés aux installations de lavage qu’elle construit, dimensionnés en fonction de la capacité de la ligne plutôt que vendus séparément. Les configurations ci-dessous correspondent aux capacités documentées des lignes de lavage : la ligne de lavage de bouteilles PET à usage alimentaire, de 500 à 6000 kilogrammes par heure, et la ligne de broyage et de lavage du plastique tendre PP ou PE, de 500 à 1500 kilogrammes par heure. Ces chiffres sont des valeurs typiques d'ingénierie pour chaque classe de capacité et doivent être confirmées par rapport à la spécification finale de votre ligne pendant la période d'acceptation.

Chaque cuve utilise un étrier d'écoulement réglable, un instrument de niveau, une pompe de circulation à débit adapté et une racleur ou un vis tournant lentement, adaptés à la charge du flot. Les classes plus grandes ajoutent une deuxième zone d'agitation et un débit de circulation plus élevé pour maintenir une période de résidence comprise entre 30 et 120 secondes en cas de charge complète. Pour la pelletisation en aval, Wanplas fournit des systèmes de pelletisation à deux vis adapteurs qui peuvent être intégrés directement aux lignes de lavage Polyretec, de telle sorte que l'ensemble de la centrale, depuis les flocons jusqu'aux pellets, soit sous la responsabilité d'un seul ingénieur.

Spécification du bac de flottation Polyretec par classe de capacité

Classe de lignes correspondantes Dimensions du corps de la cuve (L × L × H, mm) Volume efficace (m3) Puissance du moteur d'agitation (kW) Consommation d'eau (m3/h) Taux de débit de la pompe de circulation (m3/h)
La ligne de lavage de film en PP ou PE, de 500 à 1500 kg/h3500 x 1400 x 15005.03.01,5 à 3,0 mètres cubes par heure40
Ligne de lavage de bouteilles PET, 1000 à 2000 kg/h4500 x 1600 x 16008.54.02,0 à 4,060
Ligne de lavage de bouteilles en PET, 3000 à 6000 kg/h6000 x 2000 x 180016.05.54,0 à 8,0100

Ces réservoirs sont construits dans le cadre d'une ligne de lavage clé en main. Le module de flottation est livré plomberie, câblage et déjà réglé pour la bande de mise en service choisie pour votre matière. Lors de l'essai d'usine, Polyrex procède au lavage d'un flux de matières réel ou représentatif, enregistre la position et le niveau du barrage qui ont permis d'atteindre la pureté souhaitée, puis communique ces données aux opérateurs pour les définir à partir desquels la ligne pourra fonctionner.

Guide de sélection: Associer le éventreur au matériau concerné

Le choix de la configuration de flottation commence par la combinaison des matériaux, le débit requis et la pureté recherchée. Le tableau ci-dessous relie les scénarios de recyclage les plus courants à la configuration du tank recommandée. Une séparation dans un seul bassin suffit pour effectuer un simple tri des polyoléfines et des matières les plus lourdes ; un double étage améliore le tri lorsque la charge est très mélangée ; l'ajout d'un hydrocyclon ou d'un étage optique en aval permet d'isoler plus efficacement les différents polymères.

Condition requise pour la recommandation de configuration

Combinaison de matériaux Besoin en capacité de traitement Pureté visée Configuration recommandée.
Bouteilles en PET avec des étiquettes et des caps en LDPE1000 à 2000 kg/hPétrole de dépotoir en dessous de 1% de PEBac de flottation unique Polyretec en polyéthylène téréphtalate, de classe 8,5 m3
PET post-consommation très souillé3000 à 6000 kg/hSpécifications de copeaux de qualité alimentaireSystèmes à deux étages, de classe 16 m3 avec agitation d'air
Le film agricole en PP ou PE500 à 1500 kg/hBas pourcentage de minéraux, bas pourcentage de PVCVitreaux de flottation à film isolé Polyretec, classe 5 m3
HDPE rigide mixte et PP1000 à 2000 kg/hRésidus en PE ou PP séparés des cuvesRéservoir unique pour le flottage ; média de densité en aval pour séparation PE ou PP
Bouteilles de PET mélangées avec du PVC.1000 à 3000 kg/hPVC en PET en dessous des spécificationsRéservoir unique pour faire tomber les flottants, puis hydrocyclone ou étage optique
PS ou ABS avec PET500 à 1500 kg/hSéparation à densité marginaleCiterne ayant un moyen de réglage de la proximité infrarouge ou de la masse spécifique placé en aval.
Bags tissées et mélange de film500 à 1000 kg/hGrand nettoyageVitre simple de la classe de film avec agitation à air élevée

Si votre exigence n'est pas indiquée dans la liste, la configuration par défaut est de dimensionner le réservoir de flottation en fonction de la classe de capacité de la ligne et de prévoir une deuxième phase à condition que la phase 1 ne puisse pas conserver la pureté à la cadence désirée. La sur-dimensionnement d'un seul réservoir trop grand ne résout pas le problème d'un alimentation qui nécessite deux étapes de séparation à des densités différentes ; elle n'est que coûteuse en eau et en surface.

Applications dans les filières de recyclage réels

Les installations de lavage de Polyretec sont destinées à plusieurs flux de recyclage distincts, et le fonctionnement du réservoir de flottation varie pour chaque flux, parce que la géométrie d'entrée et le profil de contamination s'en trouvent modifiés. La compréhension de chaque flux vous permet de régler le niveau intelligemment, au lieu de copier un chiffre d'une autre usine.

Lavage des flocons de bouteilles PET de qualité alimentaire

C'est l'application la plus stricte. La fraction immergée est constituée du produit, des flocons de PET destinés à l'utilisation en contact alimentaire ou à l'emploi de la bouteille à la bouteille, par conséquent, la fraction flottante des étiquettes en LDPE, des capsules en PP et du papier doit être inversée presque complètement. Dans ce cas, le niveau est habituellement réglé vers l'extrémité inférieure de la bande, de 20 à 35 millimètres, afin de protéger la pureté de la fraction immergée et de permettre un temps de séjour généreux. Le réservoir est maintenu au chaud pour libérer la pâte d'étiquette, et l'agitation d'air est utilisée pour empêcher les flocons de s'emmêler.

Recyclage en HDPE et PP robuste

Dans ce circuit, la fraction flottante, constituée d' HDPE ou de PP, est le produit et la fraction en chute, principalement du PET, du PVC et des contaminants denses, constitue le rejet. Le niveau peut être un peu plus élevé pour maximiser la récupération de la fraction flottante, car une petite quantité de contamination dans la fraction en chute affecte moins le flottant que la perte de polyoléfines de qualité supérieure par-dessus le doggat. La vitesse de l'agitateur est modérée et la racleuse est réglée en fonction de la plus haute production de flottant.

Tri de plastique rigide mélangé

Les bales rigides mixtes contiennent du PEHD, du PP, du PET, du PVC, du PS et de l'ABS ensemble. Un seul réservoir suffit à séparer les éléments flottants des eaux résiduaires ; l'isolement de chaque polymère nécessite des réservoirs séquentiels ou un tri optique en aval. Le réservoir de flottation garde sa place en éliminant la majeure partie de la polyoléfine et du rejet lourd des eaux résiduaires, réduisant considérablement la charge à déposer plus tard, sur l'étape de tri plus coûteuse.

Films agricoles et plastiques spécialisés

Le film est la matière première la plus difficile à traiter par flottaison car les feuilles flexibles se roulent en boules, retiennent de l'air et résistent à l'humidification. Le bac a besoin d'une agitation plus rapide ou d'une forte agitation par air, d'une eau plus chaude et d'un contrôle méticuleux des surfactants pour maintenir le film ouvert et flottant. La quantité de matière traitée par mètre carré de surface est inférieure à celle du granule rigide, de sorte que le niveau doit être réglé pour éviter la compaction tout en laissant au film le temps de se dégonfler.

Le même principe s’applique dans toutes les lignes de lavage : le niveau d’eau constitue le contrôle principal de l’endroit où chaque fraction se situe, et les autres variables sont là pour garantir l’acheminement réel du matériau. Wanplas, en tant que marque mère, soutient l’ensemble des lignes de lavage Polyretec avec des normes d’ingénierie communes et des engagements de service uniques, ce qui permet aux clients qui exploitent plusieurs lignes de standardiser la formation des opérateurs et la maintenance des pièces de rechange dans tout le groupe.

Inspection quotidienne et la gestion de la qualité de l'eau

La séparation stable dépend de l'eau stable. Un réservoir qui fonctionnait parfaitement le lundi ne fonctionne plus jeudi, car la composition de l'eau a changé, et non parce que son niveau a fluctué. La procédure suivante permet de maintenir le milieu dans les normes et de détecter les problèmes avant qu'ils ne se traduisent par l'usure du produit.

Nettoyage quotidien et périodique de l'eau et des réservoirs

Tâches Fréquence Qu'est-ce qu'il faut vérifier ou faire ? Acceptation.
Lecture de niveau par rapport au volaillerChaque décalageVérifiez que le transducteur correspond au niveau indiqué par le pare-écran, à une distance de 5 mm.Plus ou moins 5 mm.
Inspection du rehaut du chute-de-puit.Chaque décalageVérifiez si le labell est usé, s'il y a des débris ou si il est bloqué près du bord.Plan inférieur, plat et dégagé.
Échantillon de pureté à trois pointsChaque décalageÉchantillon de 500 g combiné de flottant et de précipitateDans la spécification interne.
Contrôle de la turbidité ou des TSSChaque jourVérifier la clarté et mesurer le taux de matières sèches si un laboratoire est disponibleAucun pic d'activité permanent.
Élimination de la couche de graisse.Chaque jourMousses légères et graisses flottantesSurface pour l'essentiel dégagée
Grille de la pompe de circulationSemainièreNettoyer l'écran filtrant ; confirmer le débit avec spécification.Le débit était compris entre plus ou moins 5 %.
Dépannage partiel par remplissageChaque semaine ou lorsque nécessaire.Rechange de 20 à 30 pour cent du volume sur la charge souilléTSS et contrôle des odeurs
Gravière rasée.SemainièrePurgez le sable et les remplisseurs accumulés.Pas de formation de calcaire.
Remplacement complet de l'eauMensuellement ou selon la condition.Remplacer la charge complète si la turbidité persiste.Faibles odeurs.

La qualité de l'eau et le niveau d'eau sont liés. Un niveau parfait dans une eau claire n'aura pas le même comportement dans une eau troublée et mousseuse, car le comportement de surface diminue. Lorsqu'une séparation se dégrade, vérifiez toujours la qualité de l'eau avant de retourner couper le brise-balances ; souvent, il s'agit de deux problématiques distinctes. Une alimentation de qualité moyenne peut être une faute de conception, mais c'est aussi parfois le résultat de l'état de la ligne de lavage. Une eau trouble, boueuse ou chimiquement agressif accélère l'usure et diminue la séparation.

Service et support de Polyretec

Polyretec, une usine Wanplas, accompagne chaque ligne de lavage avec un programme de service conçu pour maintenir une séparation stable dans la production réelle, et non pas seulement lors de la mise en service. Ce programme comprend le bac de flottation dans le cadre de l’ensemble de la ligne.

Que comprend le programme de support ?

  • Test de mise en route avant l'expéditionAvant que la ligne quitte l'usine, Polyretec fait passer votre aliment réel ou représentatif dans l'ensemble du système, y compris le réservoir de flottation, et enregistre la position validée de la étrave, le niveau d'eau et le résultat de pureté comme point de référence pour la mise à disposition.
  • L’installation et la mise en service sur site.L'installation assistée par un ingénieur et la mise en service permettent d'atteindre le point de réglage documenté dans l'eau et la charge, en appliquant le critère d'état constant sur site.
  • Politique relative aux pièces de rechange.L'engagement du groupe Wanplas comprend une assistance comprenant 500 pièces gratuites par an, ainsi que le remplacement gratuit des pièces endommagées pendant la période de garantie, afin qu'un plateau ou un joint de barrage usé ne disparaisse pas en empêchant la production.
  • Formation des opérateurs.La formation en contexte de travail enseigne à votre équipe la routine de réglage de niveau, la méthode de prélèvement à trois points et le tableau des pannes, de sorte que le convoyeur fonctionne conformément aux spécifications une fois les ingénieurs partis.
  • Support de l'exploitation à distance.Le suivi à distance et l'examen des données permettent à l'équipe de Polyretec d'analyser les tendances des niveaux et les journaux de pureté avec les opérateurs et de recommander des ajouts sans qu'il soit nécessaire de se rendre sur site.
  • Installation ouverte et essais sur échantillon.Les clients sont les bienvenus pour visiter l'usine, observer une ligne en marche et envoyer un échantillon de leur propre matière pour un essai de préproduction qui démontre la séparation possible avant qu'ils ne construisent l'installation.

Polyretec apporte plus d'une décennie d'expérience dans le domaine des équipements de recyclage, un bilan de 100 projets installés, une présence dans 50 pays, ainsi qu'une équipe de 24 ingénieurs qui aident à la mise en service et à l'optimisation. Cette connaissance approfondie permet au client de considérer le niveau du bac de flottation comme un paramètre contrôlé et reproduit, et non un mystère quotidien.

Questions fréquemment posées

Quelle est la hauteur idéale du niveau d'eau sur le rebord de refoulement dans une bassine à flottation ?

Un niveau d’eau statique typique se situe de 20 à 60 millimètres au-dessus de la lèvre du mur d’épuisement. Le point de réglage exact dépend de la taille des grumeaux, de la charge d’alimentation et de la pureté cible. Le niveau doit être ajusté autant que nécessaire pour que la couche flottante se dégage de manière régulière sans transporter de matériaux sédiments dans l’épuisement. La plupart des lignes Polyretec sont mises en service dans la gamme de 30 à 45 millimètres et sont fin réglées lors de l’essai d’acceptation.

Pourquoi le niveau d'eau est plus important que les opérateurs le pensent dans les processus de séparation par flotabilité ?

Le niveau d'eau définit la profondeur verticale de la couche flottante et le temps de séjour des particules près du rebord. Trop haut et les paillettes lourdes instables sont смыées avec les flottants ; trop bas et la couche flottante se compacte, la vis glisse et la production chute. C'est le point de contrôle principal pour déterminer l'endroit où chaque fraction est extraite.

Comment savoir si la cuve à flottation a atteint un état d'exploitation stable ?

Utilisez un transmetteur de niveau ou un indicateur de niveau et vérifiez que le niveau statique oscille de plus ou moins 5 millimètres dans une fenêtre de 20 à 30 minutes continue, pendant que l'eau d'alimentation et de reconstitution reste stable. C'est le critère de l'état de régime avant de verrouiller la hale et de commencer les prélèvements. Si le niveau bouge davantage, corrigez d'abord l'équilibre de l'arrivée et de la circulation.

Un seul réservoir de flottation peut-il séparer des plastiques rigides mélangés comme le PP, le PE, le PET et le PVC ?

Un réservoir sépare le flux en deux fractions à la ligne de 1,0 gramme par centimètre cube d'eau : les éléments flottants tels que le PE et le PP au-dessus et les éléments en couches telles que le PET, le PVC, le PS et l'ABS en dessous. Pour isoler des polymères individuels, vous avez besoin de réservoirs séquentiels ou d'étapes de réglage de la densité supplémentaires, parfois avec un hydrocyclone ou un sorteur optique en aval. Le PE et le PP, étant séparés de 0,05 gramme par centimètre cube l'un de l'autre, restent ensemble au niveau de la surface.

Quelle température de l'eau garantit une meilleure séparation dans un bac de flottation ?

La plupart des lignes fonctionne entre 20 et 45 degrés Celsius. L'eau chaude améliore la libération des graisses et de la colle utilisée pour les étiquettes et favorise la fixation des bulles d'agitation de l'air, mais au-dessus de 45 degrés Celsius, les coûts d'énergie augmentent et le confort du personnel diminue. En hiver, la basse température d'entrée ralentit la libération des contaminants et dégrade la séparation, d'où l'intérêt de chauffer l'eau de remplissage.

À quelle fréquence dois-je changer l'eau dans un réservoir de flottation ?

Cela dépend de la propreté de la charge. Suivez les matières en suspension et la couche de gangue. Sur des charges de déchets post-consommation sales, un prélèvement partiel peut être nécessaire tous les jours ; sur des déchets industriels propres, un cycle quotidien ou bihebdomadaire est fréquent. Remplacez la charge complète lorsque la turbidité, l'odeur ou les matières en suspension persistent après le prélèvement. La qualité de l'eau et le niveau de l'eau doivent être gérées ensemble.

Pourquoi la vis de vidange glisse-t-elle, même si le niveau semble correct ?

L'affaissement de la membrane flottante signifie généralement que cette dernière s'est compactée au barrage à cause du niveau trop bas ou de la vitesse de la lame de ramassage trop lente pour la charge flottante. Augmentez le barrage ou la production d'eau d'alimentation pour relâcher la membrane, et ajustez la vitesse de la lame de ramassage en fonction du taux de production flottante observée. Vérifiez aussi que la charge d'alimentation par mètre carré de surface est dans la plage de conception du bassin.

Conclusion

Pour ajuster le niveau d'eau du réservoir de flottation de manière optimale, c'est moins une question d'art que d'une routine disciplinée : comprenez la répartition des densités que requiert votre matériau, ajustez le plateau d'excès à une position moyenne raisonnable, stabilisez le niveau à plus ou moins 5 millimètres, prélevez des échantillons des deux fractions à l'aide de la méthode à trois points et fixez le seuil permettant un taux de pureté optimal tout en respectant les débits de passage. N'oubliez pas que le niveau d'eau est le paramètre de base déterminant le point où chacune des fractions est évacuée, mais il ne fonctionne que si la vitesse de l'agitateur, le temps de séjour, la charge d'alimentation, la température, le surfactant, l'agitation d'air et la vitesse du grattoir sont correctement réglés au préalable. Mesurez la pureté au cours de chaque saut de machine, gérez la qualité de l'eau tout autant que le niveau lui-même et tenez à jour le tableau des défaillances sur le tableau de bord.

Polyretec, une usine Wanplas, fabrique des cuves de flottation sous forme de modules intégrés de lignes de lavage de 500 à 6000 kilogrammes par heure, validés sur votre propre alimentation pendant l'essai d'usine et supportés par l'installation, la formation, l'aide à distance et la politique du groupe consistant à offrir 500 pièces gratuites par an. Si vous mettez en service une nouvelle ligne ou si vous éprouvez des problèmes de contamination dans une ligne existante, envoyez la description de votre matériau et la pureté cible à l'équipe Polyretec, organisez une visite d'usine et un essai de prise d'échantillons, et laissez les ingénieurs proposer une configuration et un niveau d'eau paramétré pour correspondre à votre flux. La séparation la plus efficace commence bien avant que la flaque atteigne le granulateur, et commence avec la ligne d'eau.


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