- Cosa significa realmente "Austrian Tech" in una linea di lavaggio.
- Il flusso completo del processo di pulizia, passo dopo passo
- Percorsi di lavaggio e rendimenti realistici specifici al materiale
- Trattamento dell’acqua, emissioni e responsabilità ambientale
- Configurazioni e specifiche della linea di lavaggio Polyretec
- Guida alla selezione: mettere in relazione il materiale di ingresso alla configurazione della linea
- Soluzione dei problemi e manutenzione preventiva
- Integrazione downstream: dai flocchi puliti ai pellet
- Servizio, test e supporto
- Domande Frequenti
- Conclusione
Una linea di lavaggio per plastica è giudicata da tre numeri che mai appaiono in una chiacchierata sheet tecnica: quante metri cubi di acqua fresca inghiotte per tonnellata di input, quante kilowattora consumate per chilo di output pulito, e quanto del materiale entrato sopravvive per diventare una fettina vendibile. Tutto il resto -- il numero di recipiente, la lunghezza dei trasportatori, il volume del gabinetto di controllo -- è dipendente da questi tre numeri. Una linea che produce splendidi frammenti consumando otto metri cubi di acqua per tonnellata non è una linea di riciclo eco-compatibile. È un problema di trattamento dell'acqua camuffato da una bandiera di riciclaggio.
La frase “linea di lavaggio di plastica tecnologica austriaca” è ampiamente utilizzata nel mercato degli impianti di riciclo e solitamente viene intesa come un’abbreviazione per una determinata architettura che ha preso forma nello sviluppo di impianti in Europa centrale durante il periodo 1990-2000, quando la stretta tenuta dei limiti di scarico e le alte tariffe energetiche per l’industria hanno costretto i progettisti a trattare acqua e elettricità come vincoli di progettazione e non come consumabili. Questa linea è definita in base a caratteristiche misurabili, piuttosto che per un marchio di fabbrica: circolazione a ciclo chiuso dell’acqua, energia specifica bassa, intensità di pulizia meccanica anziché chimica, gruppi di processo modulari che possono essere espandibili in fasi e sistemi di strumentazione completi per consentire che ogni vasca di lavaggio sia in uno stato misurabile e non solo ipotizzato.
Polyretec, una fabbrica di Wanplas, costruisce linee di lavaggio e riciclaggio proprio sulla base di questa struttura tecnologica. Con una storia di produzione che risale al 2010 e una marca lanciata nel 2017, Polyretec ha realizzato oltre 100 progetti di riciclaggio in oltre 50 paesi, supportati da una squadra di più di 24 committenti e ingegneri di processo. L’approccio dichiarato della fabbrica – l’ingegneria processo austriaca combinata con la capacità di produzione cinese – non è un slogan di marketing ma un’elenco delle dimensioni delle linee: obiettivi europei relativi all equilibrio acqua e energia, eseguiti con una struttura dei costi di produzione che rende tali obiettivi accessibili per le centrali nei mercati emergenti del riciclaggio. Questo manual esplica con pieno dettaglio la struttura tecnica, percorre ogni fase del processo, spiega il trattamento dell’acqua e il lato delle emissioni che conferiscono all’ installazione caratteristiche ambientali, e conclude con configurazioni reali, tavole di selezione e orientamenti per la manutenzione.
Cosa significa realmente "Austrian Tech" in una linea di lavaggio.
L'architettura di lavaggio standard austriaco viene definita al meglio attraverso sei caratteristiche tecniche che possono essere misurate su una linea commissionata. Se una linea soddisfa tutte e sei di queste caratteristiche, appartiene a quella tradizione tecnologica indipendentemente dal paese in cui è stata costruita; se soddisfa soltanto due di queste caratteristiche, nessuna spiegazione in materia di nazionalità nel catalogo può modificare la sua natura. Le sei caratteristiche riportate nel paragrafo sotto sono il quadro di riferimento che Polyretec utilizza per dimensionare una linea, e sono quello che un acquirente dovrebbe utilizzare per confrontare le offerte.
1. Recirculazione del'acqua in circuito chiuso al 85-95%
In una linea di lavaggio convenzionale, l’acqua flue in una direzione: l’acqua pulita entra nei serbatoi, l’acqua inquinata esce in un bacino di assestamento o in una canalizzazione. Nell’architettura di circuito chiuso, l’acqua flue in un circuito. Ogni serbatoio preleva dall’un buffer di acqua trattata, scarica in un dado di raccolta, e il dado alimenta un trattamento che ripone l’acqua clarifiedata nel buffer. Solo tre perdite ruotano il circuito: l’acqua scaricata con le fette umide, l’acqua scaricata con il sedimento deiodato e l’evaporazione dalle basse caldaie. Insieme, queste perdite definiscono la sostituzione di acqua fresca, e un circuito ben progettato mantiene un ricircuito compreso tra l’85 e il 95%.
Per raggiungere questo numero sono necessarie decisioni di progettazione già al di là della centrale di trattamento. Il rinfrescamento controcorrente è obbligatorio: l'acqua più pulita entra nel serbatoio finale di rinfresco e scorre indietro verso la prima fase del rinfresco, in modo che ogni litro svolgere il suo ruolo utile tre o quattro volte prima di entrare nel processo di trattamento. La ghiaia e il sabbioso devono essere rimossi in modo continuo piuttosto che durante campagne settimanali di pulizia, perché un serbatoio pieno di sabbia depositata aumenta la turbidità ogni volta che l'agitatore riprende il funzionamento. Inoltre, il circuito di lavaggio a caldo deve essere separato all'esclusivo perozzo da quello di rinfresco a freddo, in modo da evitare che l'acqua calda contenente sodi sia diluita in tutto l'installazione.
2. Energia specifica compresa tra 0,12 e 0,25 kWh per chilogrammo
L'energia specifica è la consumazione elettrica totale divisa dalla massa di produzione pura, misurata su una stragrandezza produttiva completa, compresi i tempi di avviamento. Per una linea a fascette rigide per la manipolazione di bottiglie sbilenciate, il binario raggiungibile va da 0,12 a 0,18 kWh per chilogrammo. Per una linea a film con alto contenuto di terra, lavaggio a frizione in più fasi e seccheggio termico, il binario sale a 0,18 a 0,25 kWh per chilogrammo. Le linee di vecchia generazione con motori in forma spigola di velocità fissa, senza ripristino della caloria sulle pulizie calde e una sezione di asciugatura a pulsante a spirale rodano abitualmente del 40 al 70% in più.
Gli economi derivano da un'ottima progettazione: impianti ad alimentazione a frequenza variabile su tutti i motori superiori a 7,5 kW, in modo che i pastiglie scorrevoli e le pompe lavorino alla velocità richiesta dal materiale invece che raggiungendo l'altezza nominale; pompe centrifughi correntemente dimensionate che operano a livello dell'efficienza ottimale anziché pastiglie scorrevoli a regime ridotto verso una valvola parzialmente chiusa; serbatoi caldi isolati con tappi per ridurre le perdite causate dall'irraggiamento e dall'evaporazione; e scambio termico tra lo svapo della caustica calda e l'acqua di raffreddamento entrata, che recupera una parte significativa del carico termico prima che possa arrivare al tubo di scarico.
3. Demanda d'acqua dolce di 0,8 a 3,0 metri cubici per tonnellata
La domanda di acqua pulita è la conseguenza diretta della velocità di ricircazione e del tipo di materiali. Le bottiglie PET selezionate e imballate che vengono tratte da un sistema a circola chiuso consumano 0,8-1,5 metri cubi per tonnellata. L'imballaggio rigido in PP e HDPE, che trasporta più residui di prodotti, si colloca tra 1,2 e 2,0. La pellicola di imballaggio post-consumer si aggira attorno a 1,8-2,5. La pellicola agricola con elevati riscontri di sabbia e fango può arrivare a consumare 2,5-3,0 metri cubi per tonnellata, in quanto ogni tonnellata di sabbia e fango separati viene espulsa dal sistema trasportando dietro di sé acqua. Una linea aperta convenzionale che gestisce la stessa pellicola agricola può consumare 6-10 metri cubi per tonnellata, che rappresenta il risultato più significativo dal punto di vista ambientale tra le due architetture.
4. Gruppi di processo modulari con espansione fasiata
Le linee dell'asse austriaco sono costruite come gruppi di processo piuttosto che come una unica macchina monolitica: un gruppo di intasamento e riduzione della dimensione, un gruppo di pre-lavaggio e rimozione di rocce, un gruppo di frizione e risciacquo, un gruppo di lavaggio a caldo, un gruppo di separazione e un gruppo di desidratazione e asciugatura. Ogni gruppo ha il proprio quadro, il proprio nodo di controllo locale sul fieldbus e la propria interfaccia elettrica e idraulica definita per i gruppi su entrambe le estremità.
Il valore pratico consiste nella possibilità di dividere l'investimento. Una impresa può commissionare una linea di lavaggio a freddo capace di trattare 1.000 kg/h, utilizzarla per una stagione per garantire l'approvvigionamento delle materie prime e il lavaggio a caldo, senza dover ricostruire il circuito idrico o sostituire il sistema di controllo, a condizione che il progetto originale abbia riservato altezza di pompa, volume del serbatoio e capacità di controllo per tale inserzione. Riservare questa capacità costa poco alla fase di progettazione e è quasi impossibile da introdurre in fase di retrofit, motivo per il quale la questione modulare dovrebbe essere chiarita prima dell'ordine di acquisto, non dopo.
5. Intensità di pulizia meccanica anziché di pulizia chimica
La scelta del processo definitorio della rotta central-europea è quella di ottenere la pulizia attraverso lavoro meccanico – lavaggio a friccioni elevate, tempo di permanenza controllato, spurgo a contracorrente aggressivo – anziché attraverso dosaggi di sostanze chimiche pesanti. La soda caustica e il detersivo vengono utilizzati dove è realmente necessaria la chimica, principalmente per rimuovere il residuo di adesivo a caldo e etichette dal PET, e vengono dosati a una concentrazione controllata misurata tramite conduttività integrata anziché versati direttamente dal tamburo.
Questa scelta ha tre conseguenze. Il consumo di chimici per tonnellata diminuisce drasticamente, diminuendo sia i costi operativi che la quantità di sale nel liquido di scarico. Il trattamento biologico successivo diventa sostenibile, in quanto una minore e più stabile quantità di chimici mantiene la popolazione del fanghi attivo sana. Inoltre, la superficie delle lame subisce una meno forte aggressione chimica, cosa molto importante in caso di PET alimentare, in quanto un’esposizione eccessiva alla caustica provoca una perdita di viscosità intrinseca e una degradazione superficiale.
6. Disegno completo di attrezzatura, tracciabilità dei dati e sicurezza CE
Ogni vasca di lavaggio su una linea austriaca ha uno stato misurato: temperatura dal RTD, livello dalla sonda ultrasonica o idrostatica e, per la vasca del causto caldo, la concentrazione dal trasmettitore di conducibilità. Il circuito dell'acqua porta trasmettitori della turbidità e del pH al soggetto d'ingresso e di uscita del trattamento. I correnti dei motori della tritiera, dei fuscelli di attrito e della centrifuga di desaggregante vengono registrati in modo continuo, poiché una tendenza crescente del flusso nel fuscello di attrito è il primo avviso disponibile di un eventuale ostacolo.
Tutti quei dati vengono memorizzati dal PLC, il che consente di passare dalla manutenzione reattiva a quella basata su stato e di ottenere un registro della produzione auditabile, una condizione necessaria quando il prodotto viene venduto come materiale per contatto con i cibi e l'auditor dell'acquirente richiede i registri della temperatura di lavaggio e della concentrazione della caustica per un lotto di produzione specifico. Il disegno di sicurezza segue la metodologia di valutazione del rischio EN ISO 12100 e la conformità alla Direttiva CE per gli apparecchi meccanici: equipaggiamento rotante protetto, porte di accesso intercollegate sul trituratore e sul lavaglio a attrito, categorie di interruzione di emerggenza applicate su tutto il circuito invece che per ciascuna macchina, e disposizioni di blocco su ogni circuito caldo e pressurizzato.
| Parametro | Line a circuito aperto convenzionale | Linea a circuito chiuso progettata in Austria |
|---|---|---|
| Demanda di acqua fresca (granuli rigidi) | 4,0–8,0 m³/tonna | 0,8-1,5 m³/tonna |
| Demanda di acqua fresca (peli sporche) | 6,0-12,0 m³/tonna | 2,5-3,0 m³/tonna |
| Frequenza di recirculazione dell'acqua | 0-40% | 85-95% |
| Energia specifica | 0,25-0,45 kWh/kg | 0,12-0,25 kWh/kg |
| Dosaggio di caustico/detergente. | Alti, manuale, non controllato | Basso, con controllo della conduttività di acqua |
| Labore per turno (linea di 1.000 kg/h) | 6-9 operatori | 3-5 operatori |
| Purezza della produzione (contaminazione residua) | Da 200 a | Obiettivo inferiore al 50 ppm; inferiore al 10 ppm per l'itinerario di PET di qualità alimentare |
| Tracciabilità dei dati di processo | Leggiore manuale o nessuna | Registrazione continua del PLC, registri a livello di lote |
| Capacità di espansione | Rebuild necessaria. | Inserisci il gruppo di processo, circuito pre-dimensionato |
| Carico del trattamento delle acque reflue | Molto alto | Basso fino a Medio. |
| Livello relativo di investimento capitale | Basso | Alta qualità a media qualità |
| Livello dei costi di operatività relativi | Alta qualità a qualità molto alta | Basso |
Il flusso completo del processo di pulizia, passo dopo passo
Una linea di lavaggio è una sequenza di separazioni, ognuna delle quali sfrutta una diversa differenza di proprietà fisiche tra il polimero target e la contaminazione trasportata. La riduzione di dimensioni esporre le superfici; la frictionsmette in evidenza ciò che è loosely legato; la temperatura ed i composti chimici rimuovono ciò che è chimicamente legato; la densità separa i polimeri tra loro; e il riscaldamento e il secchio preparano il flake per il packaging o l'estrusione. Capire ciò che ogni fase può e non può fare è la differenza tra specificare una linea in grado di produrre il flake target e acquistare una linea che produce un materiale di cui nessuno vuole.
Tipo di ingresso, selezione a mano e selezione a infrarosso vicino
Tutto ciò che una linea di lavaggio non può rimuovere deve essere eliminato prima che il materiale si umidi. Le guaine vengono aperte da un frantumatore o alimentate direttamente a un cinturino convegnto inclinato che girà a una velocità compresa tra 0,2 e 0,4 m/s, deliberatamente lenti abbastanza per permettere alla piattaforma di selezione di elaborare il flusso. La selezione manuale rimuove il materiale estraneo grosso che danneggia l'attrezzatura o inquina il prodotto: parti metalliche, legno, pietra, tessuti, oggetti rigidi di dimensioni superiori alla media in un flusso in pellicola e polimeri di colore diverso o non targetati quando il contratto richiede un prodotto a singolo polimero e colore.
I sistemi di classificazione nelle gamme vicino-infrarosso gestiscono le operazioni che gli occhi umani non possono sempre effettuare con affidabilità il processo. Gli apparecchi NIR identificano il tipo di polimero a partire dai spettri di riflessione nelle gamme da 1.000 a 1.700 nanometri e eliminano le frazioni non conformi con valvole a aria compressa. In una linea di bottiglie di PET, il NIR rimuove le bottiglie in PVC - il contaminante più dannoso nel riciclo del PET, perché il PVC si decompone alle temperature del processo per il PET e rilascia cloruro d'idrogeno che cambia il colore del fusione e attacca l'attrezzatura. Il NIR separa anche il PP dal PE in strade rigide mescolate e recupera la confezione a strati che altrimenti sarebbe stata inviata alla frazione di densità errata. Una disposizione pratica colloca un apparecchio NIR sulla banda di classificazione preliminare e, per l'uscita di qualità alimentare, un secondo apparecchio NIR sulla striscia di flocchi secchi dopo il secco, dove le particelle più piccole e meglio presentate consentono una maggiore accuratezza della detezzione.
Rimozione ferroso e separazione non ferrosa a corrente induciata
I magneti d'imbottitura vengono installati sopra il convettore di ingresso e nuovamente subito prima del trituratore, poiché un semplice bollo di acciaio che raggiunge il rotor distrugge le lame e può infatti frantumare un disco del rotor. La forza del campo magnetico sulla superficie della banda dovrebbe raggiungere 800 a 1.200 gauss per una cattura affidabile attraverso una bed d'argilla di 200 a 300 millimetri; se la bed è più profonda, il magnete è sottopotenziato o la benda è sovraddosata.
I separatori a corrente di Foucault lavorano metali non ferrosi (vaschetti in alluminio, anelli, pezzi di nastro, piccole vaschette nel materiale di rottura post-industriale). Un rotore a alta frequenza all'interno della volanta del trasmettitore provoca correnti circolari nelle particelle conduttive, generando una forza repulsiva che le aziona per lasciare la piattaforma di separazione, mentre il plastico segue un’ordinaria traiettoria. La corrente di Foucault è efficace con le particelle maggiori di 5 millimetri e con una laccia fusa e uniforme, pertanto è utile essere collocata dopo la riduzione di dimensione primaria su linee rigide e su un impianto di distribuzione espansivo vibrante ed evita una larghezza della banda di scarico. Un detector metallico alla fine della linea funge da rete di protezione per eventuali particelle che danno corso anche a quest'ultima fase.
Triturazione umida
Il trituratore trasforma bottiglie, contenitori e film in particelle con una dimensione tale che il processo macinazione in fase umida possa gestirle. La macinazione in fase umida, che consiste nel spruzzare da 0,5 a 1,5 metri cubi d'acqua recirculata all'ora nella camera del trituratore, è l'approccio standard austriaco per tre motivi: si impedisce la formazione di polvere e il rischio di incendio che caratterizza la macinazione a secco dei film secchi, attiva il processo di lavaggio scaricando il terra sedimentato sulle superfici appena create e raffredda i coltelli per evitare che materiali sensibili al calore, come il PET, assorbano strati di sporco che successivamente possono dare origine a contaminazioni.
Il corpo dello spingente è il parametro che influisce più della durata del nucleo. Un intervallo di 0,3 a 0,8 millimetri è la banda operativa; al di sotto di 0,3 millimetri le lame si abbattono sotto l'espansione termica del materiale e si foggiano, al di sopra di 0,8 millimetri il materiale è tagliato in modo distorto, producendo ruote, particelle e aumento della corrente ivenale. L'apertura della guaina regola la distribuzione delle dimensioni delle particelle e, quindi, tutto ciò che sta di seguito; una guaina da 30 a 40 millimetri produce un granello molto fine preferito per il PET ideale per i prodotti alimentari, da 50 a 60 millimetri è adatta al PP e all' HDPE rigidi, e da 60 a 80 millimetri è normale per la carta, dove le aperture troppo grandi riducono la formazione di particelle troppo piccole e mantengono le pastiglie di frizione dal gonfiarsi. La velocità del rotore solitamente varia da 350 a 550 giri/minuto con una geometria del taglio a rotore V o con un doppio macchina da taglio per i materiali rigidi e con una geometria di lama rettangolare per la carta.
Gli punti di controllo in questa fase sono: la tendenza dell'onda elettrica del motore, il controllo della spaziatura tra i coltelli ogni volta che si cambia coltello, l'ispezione dello schermo in ognuna delle prestazioni e il flusso dell'acqua della camera del trituratore collegato in modo che il rotor non possa asciugarsi. Un trituratore che funziona senza acqua diffusa sul film genererà abbastanza calore frictivo per ammorbidire e saldare il materiale nell'esposizione in pochi minuti.
Prelavaggio e rimozione della sabbia
Il lavaggio preliminare rimuove la contaminazione massiccia che altrimenti potrebbe sovraccaricare tutti i settori che seguono. Un carter rotante a steli perforati, lungo da 3 a 6 metri, con tassi di 8 a 15 millimetri, inclini di 3 a 5 gradi e rotanti a 12-20 rpm con barre di spruzzatura interne, sfregia il materiale triturato mentre la sabbia, il terreno, gli smalti e le fette di etichette scendono attraverso le perforazioni. Per i film agricoli, il carter è la macchina più valida della linea, in grado di rimuovere da 60 a 80 percenti della carica minerale che entra, prima che possa raggiungere un impeller della pompa.
In basso al trommel, un canale di sedimentazione del gesso o un hidrocilcone cattura il sabbia fine che rimane sospesa. I canali di sedimentazione sono semplici: un lungo alloggiamento a bassa velocità in cui la velocità del flusso scende sotto 0,3 m/s, così che le particelle più dense di 2 g/cm³ cadono fuori e vengono eliminate da un conveyor a spina che ruota lungo il suolo dell'alloggiamento. I hidrocilconi sono più compatti e raggiungono un punto di separazione più accurato, in genere separando le particelle fino a 60-100 micrometri. Scegliere di saltare questa fase è la scelta di economia più comune nelle linee economiche, ed è pagata in seguito da un elevato consumo degli impeller delle pompe, del ritardo nella pulizia dei serbatoi e del danno causato dalle abrasioni ai filtri delle lavatrici a frondere.
Lavaggio a attrito
La lingeria a freno è il cuore della linea. Un asse verticale o laterale porta padi che accelerano la polverina e la slurry d'acqua contro una gabbia perforata, in modo che i granuli si strofinino a vicenda e contro la superficie della gabbia a grande velocità relativa. La contaminazione viene tagliata dalla superficie del granulo e passa attraverso le perforazioni della gabbia con l'acqua, mentre il granulo pulito procede nella direzione della scarica.
Parametri di lavoro: velocità dell'albero 700-1.200 rpm in base al materiale e al diametro della macchina, tempo di permanenza 8-20 secondi per passata, perforazione della tela 1,5-4 millimetri e aggiunta d'acqua di 1,5-4 metri cubi orari per macchina a seconda della produttività. Lo schiacciato di PET rigido sopporta l'estremo superiore della gamma di velocità e pulisce efficacemente in una sola passata a 900-1.200 rpm. La pellicola richiede una procedura diversa: velocità più basse, 700-900 rpm, durata cumulativa più lunga e due o tre macchine in serie invece che una singola macchina che lavora a pieno regime, perché la pellicola si aggancia al tamburo quando la velocità della punta della pala è troppo alta rispetto al flusso di acqua. L'energia specifica nella fase di frizione solitamente va da 0,02 a 0,05 kWh per chilogrammo, rendendola il secondo consumatore di energia elettrica in una linea di scarico a freddo dopo la riduzione del dimensionamento.
Punti di controllo: corrente del motore, che aumenta prima che il blocco diventi visibile; turbidità dell’acqua scaricata, che indica se la macchina svolge ancora un lavoro utile; usura delle pale, che viene controllata a intervalli programmati perché le pale danneggiate riducono la efficienza di pulizia molto prima che si rompono.
Lavaggio caustico caldo
Il lavaggio caustico a caldo è la fase chimica e, nella linea PET destinata a prodotti alimentari, è obbligatoria. Il suo compito è dissolvere o appattinare gli adesivi a base di cera a fusione alta e che legano etichette e cinture a bottiglie, saponificare grassi e oli, rimuovere il residuo di prodotto e gli oligomeri superficiali e ridurre la carica microbica. I parametri operativi per il PET sono del 0,5 al 2,0 per cento di idrossido di sodio in peso, 75-90 gradi Celsius e 8-15 minuti di permanenza in un recipiente riscaldato e agitato, con un trasportatore a spirale o a pale. Una piccola aggiunta di superficiattivi migliora la umidificazione e la rimozione degli adesivi, mentre un'adozione di un antiscioglimento rende il piano del contenitore gestibile.
La finestra dei parametri è più stretta di quanto si possa immaginare. Bene al di sotto dei 75 gradi Celsius, la rimozione del nastro diventa instabile e frammenti di etichetta sopravvivono alla sacca finale. Al di sopra dei 90 gradi Celsius con concentrazioni che raggiungono il 2 per cento e residui estesi, il PET comincia a subire un attacco idroterico misurlabile: il coefficiente di viscosità intrinseca diminuisce, la superficie della sacca si trasuda e il materiale perde valore per gli applicativi da bottiglia a bottiglia. L'approccio giusto consiste nel mantenere la temperatura e la concentrazione al minimo necessario per ottenere la rimozione dell'etichetta per la specifica materia prima e nel verificare la configurazione durante uno scatto di prova piuttosto che basarsi su valori forniti dai manuali.
Per i packaging in PP e HDPE rigidi, l'equivalente fase è un lavaggio ad alto calore a 60-80 gradi Celsius con detergente alcalino piuttosto che con caustico concentrato, poiché l'obiettivo è la rimozione di grasso e residui di prodotto invece che l'attacco degli adesivi; inoltre, quando si tratta di gradi riempiti o pigmentati, le poliolefine non accettano il caustico così come suggerisce la loro reputazione. I punti di controllo sono: temperatura del serbatoio mediante trasduttore RTD con blocco della riscaldamento, concentrazione del caustico mediante trasduttore di conduttività con dosaggio automatico, controllo del livello e scambio di calore per vapore o acqua calda con pareti del serbatoio isolate e coperture.
Sciacquo e separazione della goccia/densità.
Dopo il lavaggio a caldo, il flake trasporta contaminazioni disciolte e sospese oltre che sostanze caustiche che devono essere eliminate prima del setaccio. Lo spurgo a corrente contraria in due o tre fasi regola questo processo: l'acqua fresca o trattata entra nell'ultimo serbatoio e scorre in bassa dal cielo, così che il flake incontra gradualmente acqua sempre più pulita mentre l'acqua incontra gradualmente il flake sempre più sporco. Il pH del serbatoio di spurgo viene monitorato e il lavaggio finale dovrebbe restituire il flake a un stato di superficie quasi neutro.
I serbatoi di spurgo svolgono anche lo smistamento per tassi di densità. In acqua normale, la cui densità raggiunge circa 1,0 g/cm³, il PET, con una densità di 1,33 a 1,40 g/cm³, scende agli scarti, mentre il PP con una densità di 0,90 a 0,91 g/cm³ e il PE con una densità di 0,91 a 0,96 g/cm³ si annovera in quello della frazione flottante. Per separare continuamente le due frazioni, un serbatoio di sgomma/soglie, dotato di un rullo per l'evacuazione superficiale e di una valvola di scarico laterale, separa la frazione flottante, che è costituita dall'imbottitura di poliolefina e dai sigilli da apporre sulla confezione, materiale che viene recuperato come prodotto secondario piuttosto che smaltito. La frazione che scende include contenitori contaminati (sand, vetro, tanti frammenti di metallo, residui di PET e scatole pesanti o laminate) e gocce dell'impasto.
È necessario comprendere due limiti: in primo luogo, PP e PE non possono essere separati l'uno dall'altro nell'acqua, poiché entrambi flotano; la separazione di entrambi richiede un mezzo a densità modificata (una soluzione di sale o di alcool adatta a circa 0,93 a 0,94 g/cm³), o il sorting a NIR sui filoni secchi. In secondo luogo, PVC che ha una densità compresa tra 1,35 e 1,45 g/cm³ sovrappone PET e quindi scivola verso il fondo insieme a quest'ultimo; la rimozione di PVC deve essere gestita in avanti mediante il sorting a NIR per bottiglie o in trasmissione mediante lo sorting a NIR al livello dei filoni o la separazione elettrostatica. Per questo motivo, il controllo della contaminazione da PVC è un problema di sorso piuttosto che di lavaggio, e per questo il percorso del PET di qualità alimentare specifica sempre la detezia a livello dei filoni.
Desidratazione centrifuga
Il secatore centrifugo, un rotore verticale che gira all'interno di una cesta a getto perforato, rimuove l'acqua libera in modo meccanico, prima che venga spesa energia termica. L'eliminazione meccanica dell'acqua è circa un ordine di grandezza più economica per chilogrammo di acqua rimosso rispetto al secatura termica, quindi l'obiettivo progettuale è quello di lasciare il meno possibile di umidità per lo stadio dell'aria calda. Un centrifuga configurato correttamente consente un contenuto idrico residuo del 2 al 5 per cento per i floccoli rigidi e del 5 al 12 per cento per i film, a una velocità del rotore compresi tra 800 e
I problemi comuni sono di natura meccanica e non legati al processo: la vibrazione causata dall'imperfezione dello scaldaminacciamento o dall'accumulo di materiale su un lato del rotore, il danneggiamento dei famidi per l'ingresso d'acqua oltre i compromessi gomme di chiusura e l'opacizzazione del filtro per la presenza di finissimi elementi. Il monitoraggio della vibrazione sulla carcassa del famido, con un interruttore di soglia impostato durante l'installazione, protegge la macchina e fornisce il preavviso più tempestivo di un eventuale disallineamento.
Secatura termica e secatura per ricristallizzazione del PET
L'essiccazione termica completa il processo iniziato dalla centrifuga. Per le gocce e i film di poliolefina, un essiccatore a canale di aria calda o un essiccatore a letto fluidizzato a una temperatura compresa tra 90 e 130 gradi Celsius, combinato con un separatore a ciclon e un classificatore d'aria zig-zag, riporta l'umidità residua sotto il 1%, un livello adeguato per l'alimentazione diretta a un estrusore di granulazione dotato di desufazione tramite aspirazione.
Il PET destinato agli applicazioni di contatto con alimenti richiede di più. La fettina deve essere cristallizzata e asciugata a meno del 0,5% di umidità, e per la qualità di bottiglia a bottiglia il target è ancora più stretto, generalmente inferiore al 0,02% subito prima dell'esfiorazione. La cristallizzazione si implementa in un cristallizzatore agitato a una temperatura di 160-175°C, con un tempo di permanenza di 20-40 minuti, che risulta in un grado sufficiente di cristallizzazione per evitare che la fettina diventi sticky e si allagghi nel successivo carter del secatore. La fettina di PET amorfica introduita direttamente in un secatore caldo senza cristallizzazione si incastrerà e bloccherà il carter – un fallimento che è completamente prevedibile e completamente evitabile. Quando il materiale finito deve rispettare i requisiti di decontaminazione per il contatto con gli alimenti, può seguire una policoncondensazione in stato solido, che si svolge in condizioni di vuoto o di gas inerte a una temperatura di 200-215°C, che simultaneamente fa salire la viscosità intrinseca verso i livelli di PET vergine e espelle i contaminanti volatili residui.
Classificazione, detezione finale dei metalli e imballaggio
Un classificatore a circolazione verticale è l’ultimo stadio di pulizia. Le polveri chiuse cadono attraverso un flusso d’aria ascendente in un condotto a circolazione verticale, e ogni cambiamento di direzione costringe le particelle a riasciugare nell’aria, quindi le contaminazioni legate alla pellicola — frammenti di etichette, resti di film, polvere, fibre — sono portate verso l’alto nello scibile mentre le polveri chiuse cadono nei scarichi. La velocità dell’aria è regolabile e deve essere regolata in base alla specifica distribuzione di dimensione delle polveri: se è troppo bassa, gli elementi di etichetta rimangono nel prodotto, se è troppo alta, le polveri chiuse di buona qualità perdono anch’esso nell’area di scarico. In una linea per sostanze PET, il processo di classificazione con flusso d’aria elimina la residuale componenti etichettali dal prodotto, da alcune centinaia di parti per milione fino a livelli singolari.
Un ultimo detector di metalli con cancello di esclusione automatico protege il perno dell'esalogatore e il filtro del prodotto fuso. Il flake pulito viene quindi trasportato a silos di conservazione, postazioni di riempimento in grande sacco o una pressa di formaggio. Quando il lavaggio e la pelletizzazione si trovano nella stessa struttura, il flake secco in genere sparisce completamente dalla fase di imballaggio e alimenta un silo che scarica direttamente nell'esalogatore; questa configurazione permette di risparmiare più energia, poiché il flake non raffredda mai alla temperatura ambientale e non reabsorbe umidità dall'aria.
Percorsi di lavaggio e rendimenti realistici specifici al materiale
Nessuna configurazione unica conviene a ogni tipo di materia prima. La sequenza delle fasi rimane generalmente invariata, ma i parametri, il numero di macchine per fase e la quantità di acqua trattata si modificano drasticamente con la materia prima. Il tabellino seguente sintetizza le sei rute che Polyretec configura più frequentemente, con numeri realistici per la contaminazione, il consumo e il rendimento per ciascuna.
| Alimento. | Contaminazione di input | Temperatura di lavaggio | 800 dollari all'anno. | Acqua fresca | 000 $ di pagamento anticipato + 400 $ al mese (totali pagati: | Obiettivo di pulizia dell'uscita |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Frammenti di bottiglie PET, rotta di trattamento a livello alimentare | 4-12% (etichettature, cappucci, colla, residui del prodotto) | Caldo caustico 75-90 °C più lavaggio caldo 60-70 °C | NaOH 0,5-2,0%, tensioattivo, anti-spruzzo | 0,8-1,5 m³/tonna | 85-93% | PVC inferiore a 5 ppm, PO inferiore a 10 ppm, metalli inferiori a 5 ppm, umidità inferiore a 0,5% |
| Frammenti di bottiglie PET, rotta di trattamento per la fibra | 5-15% | Lavaggio caldo a 70-80 °C | NaOH 0,3-1,0%, detergente | 0,8-1,6 m³/tonna | 86-93% | PVC sotto i 50 ppm, umidità sotto il 1% |
| Sacchetti in flake di HDPE (shampoo/detergenti) | 6-15% (etichettature, colla, residui del prodotto) | Detergente caldo a una temperatura di 70-80 °C | Disinfettante alcalino, basso contenuto caustico | 1,2-2,0 m³/ton | 82-90% | Riduzione degli odori, contaminazione inferiore a 100 ppm, umidità inferiore al 1%. |
| PP rigido (caselle, tappi, parti per l' automotive) | 5-20% (dischi in polvere, olio, carta, componenti metallici) | Lavaggio a caldo 50-70 °C | Solo detergente | 1,2-1,8 m³/ton | 80-90% | Metalli inferiori a 5 ppm, contaminazione inferiore a 150 ppm. |
| Film agricolo in LDPE (non lavato) | 30-50% (suolo, sabbia, umidità, resi di coltura) | Lavaggio a caldo 50-65 °C | Detergente, dose bassa | 2,5-3,0 m³/tonna | 60-75% | Contenuto di cenere inferiore al 1,5%, umidità inferiore al 1% prima del granellamento. |
| Film di confezionamento in PE, post-consumer | 10-25% (stampe, etichette di carta, residui del prodotto) | Da caldo a caldo 60-80 °C | Detergente, agente descorante opzionale | 1,8-2,5 m³/tonna | 65-80% | Polvere inferiore al 1%, fibra di carta inferiore a 200 ppm |
| Plastica rigida mista | 10-30% | Lavaggio a caldo 50-70 °C e separazione per densità | Detergente | 1,5-2,5 m³/ton | 70-85% per frazione di destinazione | Purezza delle frazioni superiore al 95%, in peso, per i polimeri |
Perchè il materiale PP tessuto per le sacche agricole è difficile da riciclare.
Il film in PVC agroindustriale merita particolare attenzione perché definisce il limite superiore di ciò che una linea di lavaggio deve gestire. Il film recuperato dal campo trasporta tra il 30 e il 50 per cento del suo peso lordo, come terra, sabbia, umidità e residui delle colture. La 80 questa carico di sostanze minerali è abrasivo, si asciuga rapidamente in ogni serbatoio, e consuma un'elevata capacità di trattamento dell'acqua rispetto al plastico che lo accompagna. Una linea costruita per film industriale pulito ed alimentata successivamente da film agricolo fallirà in un ordine predeterminato: gli impeller delle pompe si usurano, i serbatoi si ingraniscono, le srame delle stampelle ad attrito si macchiano, la turbidità del circuito idrico aumenta, e la pulizia delle sfere si indebolisce.
La configurazione corretta utilizza separazione minerale in più fasi: un trituratore robusto prima della macchina a spezzare, un lungo tromme con generosa capacità di nebulizzazione, un canale dedicato al sedimentazione dei detriti equipaggiato con una sbarra continuativa di estrazione, separazione tra solidi e liquidi prima del gruppo di frizione e una macchina con impugnatura o un'unità di pre-eliminazione delle macchie ad alta scivolamento nel parco secco per carichi di terreno estremamente pesanti. La capacità di gestione dei solfiti deve essere dimensionata per la quantità minerale e non per il rendimento del plastico, dato che su una linea per la lavorazione di film biologici a 1.000 kg/h il flusso di solfiti può avvicinarsi alla metà del peso del flusso del prodotto. I rendimenti compresi tra il 60 e il 75% sono normali e onesti; qualsiasi fornitore che assegni un rendimento del 90% sulla base di un contenuto di plastica del 40% nel film biologico sta citando il rendimento in termini di contenuto di plastica a secco, e non pesando i balotti forniti, e questa distinzione ha un'enorme importanza per l'economia della centrale.
Perché il PET per alimenti è il caso più difficile da trattare.
Il PET di qualità alimentare non è lo strato di ingresso più impuro, ma impone le specifiche di verifica più stringenti. I limiti di contaminazione vengono misurati in parti per milione invece che in percentuali, la chimica del lavaggio ha un intervallo ridotto che protegge la viscosità intrinseca e il processo intero deve essere documentato in modo sufficiente da supportare una valutazione di sicurezza del processo di riciclaggio e del contatto con gli alimenti. Tale valutazione segue un percorso ben definito: il riciclatore caratterizza la corrente di ingresso e il suo sistema di raccolta di materiale, dimostra attraverso prove di controllo che il processo rimuove i contaminanti suddetti a un’efficienza di depurazione definita, e presenta la descrizione del processo e i dati per l’analisi nel quadro normativo regionale applicabile – la via EFSA nell’Unione europea, la via lettera senza sostanziale obiezione dell’FDA negli Stati Uniti. La linea di lavaggio supporta tale percorso forniscendo condizioni di processo conformi e registrate, e una specifica di flocks su cui il passaggio di depurazione può contare.
Trattamento dell’acqua, emissioni e responsabilità ambientale
Una linea di lavaggio in plastica è una tecnologia ambientalmente sostenibile solo se il suo impatto ambientale è stato progettato con la stessa precisione della sua produzione. Ciò significa che la stazione di trattamento acque non è un accessorio aggiunto per soddisfare i requisiti di una autorizzazione; è un'unità di processo dimensionata in parallelo con la linea di lavaggio stessa, condividendo lo stesso sistema di controllo e lo stesso approccio all'instrumentazione. In questo capitolo vengono spiegate le caratteristiche degli scarti acque prodotti realmente dalla linea di lavaggio, la catena di trattamento che chiude il ciclo e le dimensioni dell'aria, del rumore e del carbonio che completano l'immagine ambientale.
Cosa contiene effettivamente l’acqua usata della linea di lavaggio
I efluenti provenienti da una linea di lavaggio della plastica sono diversi dal reflusso cittadino e da molti acque reflue industriali. Si tratta di un flusso a carico variabile della cui composizione cambia in base al materiale di partenza, e il trattamento efficace richiede di conoscere ciò che ne compone. La richiesta di ossigeno chimico va da 800 a 5.000 mg/l, determinata dai residui del prodotto – zucchero delle bevande, detergente, grassi alimentari, residui agricoli – e dai detergenti aggiunti nel processo. I solidi in sospensione variano da 500 a 8.000 mg/l, dominati dal suolo e dalla sabbia sulle linee a film e dalle fibre e dai finissimi residui sulle linee rigide. L’olio e il grasso sono presenti tra 50 e 500 mg/l nei flussi di imballaggio post-consumo. L’alcalinità è elevata ovunque un lavaggio con calice si scarichi nel circolo, e il pH al sovrafflusco del lavaggio a basse temperature può superare i 11. I residui di plastica microplastiche, generati dal lavaggio a frizione e dal tritamento, sono presenti in una sospensione fine che passerà direttamente attraverso la scomposizione grossolana e dovrà essere catturata con la flottazione e la filtrazione.
Due caratteristiche rendono questo flusso difficile da trattare. È molto variabile – un lotti di balle particolarmente sporche possono raddoppiare la percentuale di solide entro un'ora – pertanto la stazione di trattamento ha bisogno di un tampon di equalizzazione dimensionato per almeno quattro/otto ore di flusso. Inoltre contiene organismi facilmente biodegradabili e solidi inorganici inerti, il che significa che neppure una stazione di pura trattamento fisico, né quella di puro trattamento biologico è sufficiente di per sé.
La catena di trattamento
000-504.000 kWh. Basandosi sulla media del costo dell'elettricità industriale in Messico pari a 0,11 dollari/kWh, il costo annuo dell'elettricità è di
Scelta grossa + fineLe reti a barre da 5 a 10 millimetri seguite da una scrofa rotativa o da una rete a sassi o a filo rimuovono i frammenti etichette, i filamenti di pellicola e le fibre prima che possano invogliare gli asportatori dell'impianto di pompa o bloccare i media downstream. Le reti sono asciugate e trattate come rifiuti solidi.
EqualizzazioneUn serbatoio tampon di quattro a otto ore di flusso regola i picchi idraulici e di carico, miscela il sovraffluente di lavaggio caldo ricco di causto con l’acqua calda di lavaggio vicino all’eutrofia, e stabilizza il valore di pH del passaggio di rettifica. La miscelazione delicata previene la sedimentazione dei solidi nel serbatoio tampon.
Flottazione dell'aria disciolta.Acqua super saturiata con aria a 4-6 bar è rilasciata nella cella di flottazione, dove microbolle di 30-100 micrometri si fissano alle gocce di olio, ai solide di bassa densità e ai fini di microplastiche e le portano in superficie per il decantamento. La flottazione d’ aria disciolta è il punto forte del trattamento delle linee di lavaggio: elimina dal 60 al 85% dei solidi in sospensione, la maggior parte dell’olio libero e la quasi totalità dei vermi di microplastiche in un unico processo. Un coagulante, come un sale inorganico di alluminio o ferro, somministrato insieme a una piccola dose di flocculanti polimerici, migliora notevolmente il riconoscimento.
Coagulazione e sedimentazionePer acque con elevato carico di minerali, un sistema di coagulazione e floccolazione seguito da un clarificatore a lamelle o da un serbatoio di sedimentazione convenzionale elimina la frazione più densa lasciata dalla flottazione. I fanghi di scoglimento vengono pompati per il ralimentamento.
Trattamento biologico.Un processo attivo di liquefazione anossico-ossidante (A/O) o un bioreattore a membrana riduce la domanda di ossigeno chimico del 80 al 95%. Un bioreattore a membrana è la scelta migliore quando l'acqua trattata viene restituita a una linea di lavaggio caldo o di risciacquo finale, perché consente un effluent privo di sostanze solide sospese e non dipende dalla stabilità della slitta. Il trattamento biologico è la via austriaca a basso consumo di prodotti chimici dove vale la pena di fare affidamento: una carica organica moderata e stabile, con un limitato shock di sali e tensioattivi, mantiene la biomasse in salute, mentre una linea tradizionale pesantemente dosata spesso ingoia la sua stessa biologia e poi intuisce il colpevole nella centrale di trattamento.
finissaggio.La filtrazione a strati multi-mediali rimuove la turbidità residua e il carbone attivo adisce le materie coloranti e i residuali organici solubili, caratteristica molto importante per lo spurgo finale, perché l'acqua riutilizzata che trasporta colore potrebbe sporcarsi i flocchi di colore chiaro. Se la linea di riciclo restituisce l’acqua a una linea PET di qualità alimentare, è consigliabile un cartucio aggiuntivo o un barriera di ultrafiltrazione.
L'aria di ritorno e la raffrescatura.l'acqua pulita torna al serbatoio di processo. Il riempimento avviene a un ritmo che viene regolato in base alle perdite previously discusse; un trasmettitore di conduttività sul serbatoio impone che i sale non si accumulino, superando il livello in cui interferiscono con la qualità della superficie dei granuli, motivo per cui il circuito di ricircolo del 100% non è praticabile.
Gestione dei liti.Bilanciamento con ondulazione, scolo sottostante del nitrificatore e surplus di slime biologico vengono spessiate e disidratati mediante pressa ad escavatore, pressa a fascia o pressa multi-comora per ottenere un contenuto di solide asciughe del 25-40%. Il slime proveniente dalla linea di film è in gran parte minerale e viene solitamente eliminato come rifiuto inerte; il slime proveniente dagli strati di imballaggio alimentare contiene una maggiore quantità di sostanze organiche e viene quindi trattato in modo specifico. Le prestazioni di disidratazione influenzano in modo diretto la richiesta d'acqua pulita poiché ogni punto di umidità residuo nella pasta corrisponde a acqua uscita dal circuito.
| Fluido dell'acqua | Filo di frammenti di bottiglie PET | Linea di film PP/PE | Note |
|---|---|---|---|
| Flusso totale in circolazione | 28-38 m³/h | 32-45 m³/h | Somma delle uscite divise per l'ingresso, obiettivo 98 per cento o superiore |
| Acqua esausta con flocchi umidi | 0,35-0,55 m³/ora | 0,60-0,95 m³/h | Prima della ripristino dell'acqua tramite centrifugazione |
| Acqua persa con il pastone asciugato | 0,20-0,40 m³/h | 0,80-1,50 m³/h | La carga minerale domina sulle linee di produzione. |
| Evaporazione: | 0,25-0,45 m³/h | 0,10-0,25 m³/h | Ridurre del 50-70% con coperture isolate. |
| Riempimento di acqua fresca | 0,9-1,4 m³/h | 1,6-2,6 m³/h | Equalizza le perdite totali in stato d'equilibrio |
| Tasso di ricirculazione | 94-97% | 88-93% | Del flusso circolante totale |
| Acqua fresca per tona di input | 0,9-1,4 m³/tonna | 1,6-2,6 m³/tonnellata | A scorrevolezza nominale |
| Produzione di torni di scarto | 25-60 kg/h | 150-450 kg/ora | Con un'adozione di 30% di solide secche; nel caso dei film agricoli, il limite superiore |
Emissioni di aria, odore e ventilazione
Tre strisce di aria necessitano di attenzione sulla linea di lavaggio. La sezione di lavaggio a caldo genera vapore d'acqua ricco di aerosol detergente e, quando si utilizza'acqua caustica, un fango leggermente alcalino. I serbatoi chiusi con ventole di aspirazione situate localmente e congiunte a un scrobber umido sono in grado di trattare in modo controllato il vapore: il scrobber condensa il vapore, neutralizza il residuo alcalino e restituisce il condensato al circuito dell'acqua anziché all'atmosfera, per recuperare sia l'acqua che il calore.
La sezione di asciugatura riesce a liberare i composti organici volatili dai residui di prodotto, le inchiostri di stampa e i residui di adesivo, in particolare su film di sfalcio post-consumo e su contenitori di HDPE che contenevano prodotti per l'igiene domestica profumati. Quando i limiti locali impongono una riduzione, l'adsorzione con carboni attivi è la soluzione generalmente utilizzata per carichi moderati, mentre l'ossidazione termica regenariva è riservata ai flussi di alta concentrazione. Gli scarichi del secatore trasportano anche polveri e finiture leggere, che vengono catturate da un ciclone più un filtro a sacchi prima della fase di riduzione.
L’odore è principalmente un problema di progettazione della filiale e non di controllo. Il magazzino dei bali, il magazzino dei residui e il serbatoio dell’equilibratore sono i tre principali fonti di odore, e tutti e tre vengono gestiti attraverso l’isolamento, evitando di conservare materiali umidi per più tempo del necessario e mantenendo condizioni aerobiche nel serbatoio tampon. Un biofiltro o un scrobber chimico sulla estrazione unita provenienti da queste aree gestisce il residuo.
Rumore e polvere
Macinatori, trituratori, secatori centrifughi e scambiatrici sono i fonti di rumore che determinano se una fabbrica possa mantenere un livello sotto 85 dB(A) nella posizione dell'operatore. Le misure pratiche sono ben consolidate: coperti acustici sul trituratore con una perdita di inserimento compresa tra 20 e 30 dB, montaggi antivibranti e connessioni flessibili sul centrifuge, silenziatori sulle ingaggi delle scambiatrici e sui canali di scarico dei secatori, e strati di isolamento suli suli canali a velocità elevata. La posizione conta tanto quanto il hardware: il posizionamento dell'area delle scambiatrici e della scatola dei siccatori lontano dalle passerelle degli operatori e dalla stanza di controllo non costa nulla nella fase di progettazione.
1) Il polvero viene controllato alla fonte: la macinazione umida elimina la fonte principale di polveri secchi. Le parti rimanenti - la distribuzione di strisce, la classificazione dell'aria, la riempimento del silo - vengono gestite attraverso trasporti pneumatici chiusi con separazione a ciclone e filtro, e attraverso l'estrazione del polvero nei punti di trasferimento. La gestione della pellicola secca richiede particolari attenzioni, poiché il polvero fine di poliolefina è combustibile; i condotti di aspirazionedevono essere progettati con una velocità di trasmissione adeguata e una protezione ad esplosione appropriata di qualora le concentrazioni di polvere lo richiedano.
La prospettiva dell'assorbimento di carbonio
Il motivo ambientale per il riciclaggio meccanico è basato su una semplice comparazione: la produzione di un kilogrammo di resina riciclata utilizza una frazione della primaria energia e produce una frazione delle emissioni di gas serra rispetto alla produzione dello stesso kilogrammo di resina dagli feedstock ottenuti dal petrolio bruto. Per il PET, le valutazioni cicliche del ciclo di vita pubblicate indicano che la resina riciclata presenta circa una terza della metà della domanda cumulativa di energia della resina vergine, con riduzioni delle emissioni di gas serra generalmente riportate da 50 a 70 per cento per un kilogrammo, in base ai confini del sistema, alla combinazione di rete elettrica e alla distanza di trasporto. Le poliolefine presentano vantaggi analoghi, con riduzioni riportate che si collocano nello spettro compreso tra il 40 e il 70 per cento.
Tra questi benefici complessivi, la propria contribuzione della linea di lavaggio è significativa ma non predominante; generalmente rappresenta una modesta parte dell’inquinamento totale della resina riciclata, mentre la raccolta, il trasporto e la pelletizzazione fanno il resto. È proprio per questo che la differenza tra 0,15 e 0,35 kWh per chilogrammo di energia specifica ha importanza: è una parte controllabile di un inquinamento già ridotto, e la società fornitrice è direttamente responsabile di questa parte. Una linea che riduce a metà la propria intensità energetica e idrica non salva soltanto i costi di funzionamento, ma migliora in modo significativo il profilo di carbonio di ogni tonnellata di resina riciclata che l’azienda vende, cosa che molti mercati considerano una esigenza contrattuale piuttosto che un punto di marketing, quando l’emittente è un proprietario di brand con impegni pubblici relativi al contenuto di materiali riciclati.
Il quadro normativo di conformità
Le stazioni di riciclaggio operano nel rispetto di un framework che si è reso più stringente nel corso della scorsa decade, e le specifiche dell'attrezzatura dovrebbero prevederlo anziché reagire a ciò.
ISO 14001fornisce la struttura del sistema di gestione ambientale più comune nelle fabbriche: aspetti e impatti documentati, obiettivi misurabili per acqua, energia e rifiuti, procedure di controllo operativo e audit interni. Una linea lavaggio con registrazione PLC continua di parametri di acqua, energia e processo fornisce il supporto richiesto per il sistema ISO 14001, trasformando una impegnativa attività di documentazione in un prodotto collaterale dell'operatività normale.
La direttiva UE per i piu…Le normative sui imballaggi associate stabiliscono requisiti vincolanti per il contenuto di materiali riutilizzati per le bottiglie di bevande, insieme ad obiettivi separati di raccolta. La conseguenza più pratica per i riciclatori è quella legata alla domanda: il rPET per uso alimentare è la frazione più richiesta, e una linea di lavaggio configurata solo per produrre materiale a livello delle fibre si trova a fronteggiare un mercato più debole. Chi costruisce oggi dovrebbe, come minimo, riservare il layout e la capacità di utilizzo per un'aggiornamento al livello di qualità per uso alimentare, anche se la prima fase preveda la produzione di materiale a livello delle fibre.
Valutazione dei materiali in contatto con i cibiper materiali riciclati segue una rotta basata su processi. Nell'Unione europea, il processo di riciclaggio è valutato per la sua efficienza nella descontaminazione e il flusso di input deve provenire prevalentemente da un circuito di raccolta chiuso e controllato; l'EFSA effettua l'analisi scientifica e i processi vengono autorizzati individualmente. Stati Uniti, la FDA esamina le presentazioni di processo e emette lettere di nulla di fondo basate sui dati di assunzione stimati e sui test di verifica. In entrambi i sistemi la linea di lavaggio contribuisce fornendo le condizioni documentate e ripetibili dell'estremo superiore su cui dipende la fase di descontaminazione: temperatura di lavaggio, concentrazione del caustico, tempo di permanenza e specifiche delle grumi per ogni lota di produzione.
GRS, il Global Recycled StandardLa certificazione è la più comunemente richiesta quando il flake o il pellet riciclato entra nelle catene di fornitura di prodotti tessili e di consumo. I requisiti della certificazione sono suddivisi in quattro gruppi: contenuto riciclato verificato con una comprovata catena di custodia dalla fornitura all'uscita, criteri sociali che coprono le condizioni degli occupati, criteri ambientali che riguardano il scarico delle acque e l'ordinamento dei prodotti chimici sul sito di produzione e restrizioni chimiche sulle sostanze utilizzate nella produzione. Per una pineta lavatrice, i criteri ambientali e chimici sono quelli che l'impianto influisce direttamente; un sistema chiuso di gestione dell'acqua documentato, dotato di una centrale di trattamento conformi e di un inventario di prodotti chimici basso e regolato, rende il controllo agevole, mentre una linea di circuito aperto e un'inventario di prodotti chimici distribuiti a metro a mano rende la verifica poco piacevole.
Configurazioni e specifiche della linea di lavaggio Polyretec
Polyretec costruisce linee di lavaggio in due famiglie principali e una famiglia corrispondente di granulazione, tutte progettate per l'architettura a ciclo chiuso descritta sopra. Le configurazioni di seguito sono le linee di prodotto reali, con le bande di specifiche che si applicano lungo tutta la gamma di capacità. Ogni linea è dimensionata in funzione della materia prima effettiva del cliente e non in base a un numero di catalogazione, e le tabelle mostrano l'envelope di parametri entro il quale avviene tale dimensionamento.
Linea di lavaggio delle bottiglie in PET di categoria alimentare: da 500 a 6000 kg/h.
Questa è la configurazione più importante, progettata per botole PET post-consumo argentate e costruita in passaggi di capacità da 500 kg/h fino a 6.000 kg/h. La linea viene proposta in diversi design di qualità del prodotto tritato, che è la distinzione fondamentale: lo stesso throughput nominale può essere configurato per la qualità del prodotto tritato adatto alla fibra, per la qualità di fogli e strappature, o per la completa qualità alimentare con lavaggio a sostanza caustica a caldo, lavaggio a caldo esteso, separazione a livello di tritato tramite NIR, classificazione con aria e asciugatura cristallizzante. La scelta del design di qualità alla fase di specificazione determina il numero dei contenitori, la capacità di riscaldamento, le dimensioni del trattamento dell’acqua e il livello di strumentazione, e è molto più comodo specificare l’alta qualità all’istante di inizio transizione rispetto a convertire una linea progettata per la qualità inferiore.
La sequenza del processo è la seguente: apertura del mazzo, sorbe previo manuale e NIR, magnete sul tappo, smussaggio nel secchio, tamburo di prelavaggio con rimozione del detritus, primo gruppo di lavaggio a fatica, lavaggio a caldo con caustico, secondo gruppo di lavaggio a fatica, lavaggio a caldo a flusso inverso, separazione fra cibo galleggiante e non-galleggiante, lavaggio finale, centrifuga di disidratazione, essiccazione termica, essiccazione a cristallizzazione per alimenti, classificazione a striscia d'aria, detezione di giunti e larghi, e stoccaggio in silos o imballaggio in sacchi di grandi dimensioni.
| Parametro | PET 500 | 38 g/cm3 scendono, PE/PP 0,90-0,96 salgono, superiore al 99% | PET 2000 | PET 3000 | PET 6000 |
|---|---|---|---|---|---|
| Capacità nominale (granuli puliti) | 500 kg/h | 000 T = 70 T risparmiati = + $10.500 | 2.000 kg/h | 3.000 kg/h | 6.000 kg / ora |
| Potenza installata (sezione di lavaggio) | 110-140 kW | 180-240 kW | 320-420 kW | 450-580 kW | 850-1100 kW |
| Potenza installata (sezione di asciugatura e cristallizzazione) | 60-90 kW | 110-150 kW | 190-260 kW | 270-360 kW | 500-680 kW |
| Energia specifica, via alimentare | 0,15-0,22 kWh/kg, comprese il dissalatura e la cristallizzazione | ||||
| Flusso dell'acqua circolante | 16-22 m³/h | 28-38 m³/h | 50-70 metri cubi all'ora | 72-98 m³/h | 140-190 m³/h |
| Riempimento di acqua fresca | 0,5-0,8 m³/h | 0,9-1,4 m³/h | 1,7-2,7 m³/h | 2,5-4,0 m³/h | 5 |
| Richiesta di vapore o di olio termico (lavaggio a caldo) | 0,4-0,7 t/h | 0,7-1,2 t/h | 1.3-2,2 t/h | 1,9-3,1 t/h | 3,6-6,0 t/h |
| Fasi del processo | 14-18 a seconda del design dei granelli | ||||
| Spazio occupato indicativo (lavaggio e asciugatura) | 28 × 9 m | 36 × 11 m | 45 × 13 m | 55 × 15 m | 75×18 m |
| Umidità residua dopo il centrifugo. | 2-5% | ||||
| Umidità residua dopo il secco | Inferiore a 0,5%; inferiore a 0,02% dopo l'opzione di policoncondensazione in stato solido | ||||
| Operatori per turno | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 6-7 | 8-10 |
| Intervallo di temperatura di fusione adatto | Bottiglie di PET post-consumo per la produzione di polveri alimentari | ||||
Linea di frantumazione e lavaggio dei plastici morbidi in PP/PE — da 500 a
000-38.000 dollari americani, con un basso costo iniziale, un funzionamento semplice e prestazioni stabili, che soddisfano i requisiti fondamentali per la produzione standardizzata di una società di riciclo. Il sistema della linea di plastica morbida gestisce il lato della plastica film: la pellicola agricola in LDPE, la pellicola di imballaggio in PE, le sacche tessute e di raffia e la frazione flessibile degli schede post-consumo. Si tratta di una macchina diversa dalla linea del PET in ogni aspetto che conti: velocità di essiccazione inferiori, più stadi di separazione prima del gruppo di lavaggio, capacità di gestione del fango moltiplicata e una sezione di stiro e asciugatura dimensionata per il notevole elevato grado di reti dell'acqua della plastica film.
La configurazione di riferimento di questa famiglia è la PTW1000, una linea automatizzata di lavaggio di film PP/PE a 1.000 kg/h nominale, già installata per progetti di film di seconda utilizzazione e post-industriali in tutto il mondo. La linea integra un tritatore robusto per materiali lisci e ingombranti, la triturazione in acqua, un lungo trombino con elevata capacità di aspirazione, un separatore predefinisco acqua-pelle, un gruppo multiprocesso di friccioni e risciacquo, il lavaggio a caldo quando è necessario rimuovere gli avanzi di stampa e dei prodotti, il strappaggio meccanico e il secchio termico. L’elettrificazione in un solo passo è disponibile come opzione integrata, nella quale la fillo di film secchi viene direttamente trasportata a un impianto di estrusione e pelletizzazione senza scorte intermedie, risparmiando energia nella movimentazione e spazio in fabbrica rispetto a un magazzino separato per la filla.
| Parametro | PTW500 | PTW1000 | PTW1500 |
|---|---|---|---|
| Capacità nominale (lamelle del film pulite) | 500 kg/h | 000 T = 70 T risparmiati = + $10.500 | 1.500 kg/orario |
| Potenza installata (sezione di lavaggio) | 130-170 kW | 220-290 kW | 320-410 kW |
| Potenza installata (sezione di asciugatura) | 70-100 kW | 130-180 kW | 190-260 kW |
| Energia specifica | 0,18-0,25 kWh/kg in funzione del carico del terreno e dell'obiettivo di asciugatura | ||
| Flusso dell'acqua circolante | 18-26 m³/h | 32-45 m³/h | 48-66 m³/h |
| Riempimento di acqua fresca | 0,9-1,4 m³/h | 1,6-2,6 m³/h | 7 |
| Produzione della torta di lamento (film da coltivazione) | 80-100 kg/h. | 150-450 kg/ora | 230-680 kg/ora |
| Fasi del processo | 11-14 | 12-16 | 13-17 |
| Spazio occupato indicativo | 30 × 10 m | 40 × 12 m | 50 × 14 m |
| Umidità residua dopo il squeezer | 8-14% | ||
| Umidità residua dopo il secco termico | Quello inferiore al 1%; inferiore a 0,5% con idratatore esteso per la pelletizzazione diretta. | ||
| Velocità della carterina di frizione | 700-900 rpm, 2-3 macchine in serie | ||
| Lista degli apparecchi principali | Aperta sacchetti, macinatore pesante, magnete sul cilindro, trituratore idraulico, filtro a trommel, canale di sedimento affinato, vasca di bagno e flottazione, macchina per espingere gli ingredienti (opzione per terre fertili), cilindri di attrito, vasca di lavaggio a caldo, vasche di risciacquo corrente, estrattore meccanico, secchettore termico, classificatore a ciclon e a sbarre, detector di metalli, silo o stazione per l'imbagliatura | ||
| Intervallo di temperatura di fusione adatto | Film in PVC agroindustriale, film da imballaggio in PE, sacche di PP a trama regolare e raffia, scarti di film postindustriale, tessuti non tessuti in PP, previa adeguata selezione Filmi in PVC agricoli e di imballaggio | ||
Linea Pellettizzazione di Nuova Generazione
Il terzo gruppo completa l'impianto. La Linea Pellettizzazione di Nuova Generazione è progettata per le pellicole LDPE a pareti sottili e le granulature di PE e PP a pareti spesse, con una costruzione robusta pensata appositamente per i rifiuti post-consumo e non per i rifiuti industriali puliti. Questa distinzione è significativa: il materiale post-consumo presenta densità volumetrica variabile, umidità residua e contaminazione residua, e una linea di granellatura progettata per granulature pulite può surriscaldarsi, evacuare malamente l'ammasso e bloccare il filtro di fusione entro poche ore. La linea New Generation affronta questa situazione con un arrangiamento di foratura forzata e di compressione adatto alle pellicole a bassa densità volumetrica, una capacità generosa di degassificazione per l'umidità residua e gli volatili, e un sistema di filtraggio continuo del fonde o a insaponatura per garantire che gli interventi di cambio del filtro non interrompono la produzione.
| Material di ingresso | densità apparente | Bando di capacità di produzione tipico | Esigenze di degassaggio | Filtrato di fusione. | Metodo di granulazione |
|---|---|---|---|---|---|
| Fragola di pellicola per l'agricoltura in LDPE lavetta | 0,03-0,06 g/cm 3 | 300-800 kg/h.. | Degassaggio a doppio vuoto | Continuo back-flush, 100-150 µm | Taglio a caldo della superficie del mortaio con anello d'acqua |
| Strisci di film PE per l'imballaggio lavato | 0,04-0,08 g/cm 3 | 400-1.000 kg/h | Da singolo a doppio aspirapolvere | Continuo back-flush, 80-120 µm | Anello d'acqua o raffreddamento con striscia dei pelleti |
| Granelli rigidi lavati in PE/PP riciclato | 0,25-0,40 g/cm³ | 600-1.500 kg/h | Vacuum singolo | S electorazione per palle, 60-100 µm | La pelletizzazione a strie o sott'acqua |
| PP lavato, tessuto e raffia | 0,05-0,12 g/cm³ | 350-900 kg/orario | Vacuo doppio | Continuo back-flush, 100-150 µm | Taglio a caldo della superficie del mortaio con anello d'acqua |
| Fibra PET lavata per la lavorazione a fogli o a gambe | 0,30-0,45 g/cm³ | 500-1.000 kg/h | Elevato vuoto, alimenti pre-siccati | Lavaggio continuo, 40 – 80 μm | Subacquea o filamento con cristallizzatore |
Aree di utilizzo
Le linee Polyretec svolgono due funzioni commerciali che l'azienda definisce esplicitamente. La prima è la produzione di prodotti in plastica: la conversione dei rifiuti di plastica in flocchi, pellet o blocchi riciclabili, che rientrano direttamente nella produzione – film e fogli estrusi, imballaggi inviolabili e oggetti da casa, composti per tubi e profili, cinture, prodotti a base fibrosa e non tessuti, e applicazioni da bottiglia a bottiglia in cui viene utilizzato il metodo di certificazione adatto ai prodotti alimentari. La seconda è l'utilizzo di risorse rinnovabili: ridurre la dipendenza del produttore dalle materie prime primarie, cosa che è sia un obiettivo ambientale che un obiettivo di sicurezza dell'offerta per i convertitori esposti alla volatilità dei prezzi delle resine e alle normative sul contenuto reciclato.
Nella pratica ciò si traduce in un piccolo numero di tipi di stazioni di riciclo di plastica: stazioni di riciclo di PET che forniscono alle aziende di bevande il prodotto finito, dove la qualità alimentare e il controllo del processo sono imperativi; fabbriche di fibre che forniscono tessuti e prodotti non tessili a partire da strisce di PET; riciclatori di pellicola agricola, che sono solitamente piccole aziende regionali con picchi stagionali di scambi post-consumo e carichi del suolo estremamente elevati; riciclatori di pellicole post consumo che producono pellet per sacchetti per rifiuti, pellicole per la costruzione e gli imballaggi industriali; stazioni di riciclo di imballaggi rigidi che lavorano contenitori in HDPE e PP per prodotti domestici e industriali; e impianti di riciclo in azienda presso grandi produttori, in cui la linea di lavaggio trattiene i rifiuti di produzione e li restituisce allo stesso processo. Polyretec ha fornito più di 100 progetti in cinque decine di paesi, inclusi sistemi di granulazione di pellicole LDPE per sacchetti e film stampati, linee di lavaggio automatizzate di coperchi PP/PE per borse e calzature.
Guida alla selezione: mettere in relazione il materiale di ingresso alla configurazione della linea
La selezione della linea è guidata da quattro input: quale è la materia prima, quante impurità contiene, quanto dovrà essere processata per ora e a quale qualità deve raggiungere il prodotto finale. Quando si indovinano correttamente questi quattro elementi, la configurazione segue quasi deterministicamente. Il ricettario sotto riportato associa combinazioni comuni a una configurazione raccomandata di una linea Polyretec.
| Material di ingresso | Livello di contaminazione. | Grado dell''output target | Esigenze di throughput | Configurazione raccomandata |
|---|---|---|---|---|
| Bidoni in PET post-consumo e compatti | 4-12% | Qualità alimentare, bottiglia a bottiglia | 1.000-3.000 kg/h | Linea di lavaggio delle bottiglie in PET di categoria alimentare: da 1000 a 3000 kg/s, design a lamelle di categoria alimentare con lavaggio caldo alla cassoletta, NIR alla lamella, asciugatore cristallizzante, opzione di polimerizzazione in stato solido. |
| Bidoni in PET post-consumo e compatti | 5-15% | Grado della fibra, grado di strappo. | 500-2.000 kg/h | La linea di lavaggio delle bottiglie in PET di categoria alimentare progettata con tecnologie di categoria fibra, dai 500 ai 2000 kg/s, con stadi di lavaggio a caldo ridotti, asciugatura termica standard. |
| Bidoni in PET post-consumo e compatti | 4-10% | Qualità alimentare, a scala larga | 4.000-8.000 ore di funzionamento | PET 6000 con due corsi paralleli di asciugatura e selezione, impianto di trattamento idrico a elevata capacità, pacchetto di strumentazione completo |
| Film agricolo in LDPE (non lavato) | 30-50% di suolo | Pellet per la produzione di film | 000 mg/L | PTW500 o PTW1000 con tritacavolo robusto, tromme estesa, canale per i residui di pietra, macina, gestione di scorie di grandi dimensioni, oltre alla linea di pelletizzazione di nuova generazione con esaurimento tramite il vuoto a doppia ventilazione |
| Film di confezionamento in PE, post-consumer | 10-25% | Pellet per la confezione di filamenti e sacchi | 800 a | PTW1000 o PTW1500 con gruppo di lavaggio ad alte temperature, frizione a più fasi, asciugatura termica, opzione di pelletizzazione in una sola tappa integrata |
| Sacchetti tessuti in PP e rafia | 8-20% | Granuli per stampaggio e re-esclusione | 000 mg/L | PTW500 o PTW1000 con tritacavoli adattati e gruppo di frizione, separazione a filo-flotta, linea di pelletizzazione di nuova generazione dotata di spirale d'acqua a taglio caldo |
| Confezioni in HDPE (latte, detersivo, prodotti per la cura della persona) | 6-15% | Floccoli per l’estrus tipo blow moulding e tubi. | 1.000-2.000 kg/h | Configurazione di lavaggio rigida con lavaggio a detersivo a caldo, gruppo di friccióni doppio, separazione mediante float e flottamere, disinfiammentatore termico e gruppo di asciugatura e riduzione degli odori. |
| Caselle PP rigide e parti per l'automotive | 5-20% | Prodotto regredito o in forma di pellet per la lavorazione termica. | 1.000-2.000 kg/h | Configurazione di lavaggio rigida con trituratore pesante, lavaggio a detersivo a caldo, gruppo di separazione per metalli, alimentazione diretta per la granulazione. |
| Plastica rigida mista post-consumer | 10-30% | Separazione delle frazioni di PP e PE superiori al 95% di purezza | 1.000-2.000 kg/h | Configurazione di lavaggio rigida più gruppo di separazione ampliato: pre-sortazione NIR, separazione mediante float e flottamere, separazione regolata in base alla densità, NIR delle fette dopo il processo di asciugatura. |
| Rame LDPE pulite rimaste a disposizione | Inferiore al 5% | Granuli per lo stesso processo | 300-800 kg/h.. | PTW500 di stadio ridotto con lavaggio meccanico e risciacquo solo, senza gruppo di lavaggio a temperatura calda, insieme alla linea di pelletizzazione di nuova generazione; configurazione ridotta dell'acqua e dell'energia; |
Tre domande che cambiano la risposta
L'approvvigionamento della materia prima è stabile in composizione?Una impresa che utilizza un solo tipo di materia prima contrattuale può essere ottimizzata tenendo conto strettamente di questo singolo tipo. Un'azienda che compra sul mercato libero dovrebbe essere configurata per il peggiore scenario che potrà accettare, con velocità delle anelli di freno regolabili, impostazioni di risciacquo a fiamma calda regolabili e capacità di scioglimento per i bollini più impuri che mai incontrerà. Un'incostituzione della flessibilità è la fonte più comune di delusione nel primo anno operativo.
La richiesta di livello di qualità degli output aumenterà?Se ci sono prospettive per passare dal PET di livello fibra a quello di livello alimentare entro pochi anni, il layout, la capacità di trattamento delle acque e le connessioni utili dovrebbero essere dimensionati per quel passaggio già ora. Il costo incrementale al momento del progetto è basso; il costo di retroattivare un gruppo di caustico caldo e la relativa capacità di trattamento in una centrale già completata è alto.
Dove proviene l'acqua e dove può andare?Un sito con una disponibilità limitata di acqua fresca o un permesso di scarico stringente richiede una pianta di trattamento di alta specifica e un circuito chiuso più stretto, e questa decisione determina la dimensione dei serbatoi, l’installazione di strumentazione e la recupero di calore. Un sito con abbondante acqua e una linea di collegamento comunale può funzionare con un circuito più semplice, ma è comunque consigliabile valutare il circuito chiuso completo, perché la differenza dei costi di funzionamento solleva generalmente in favore della recirculazione, indipendentemente dall’abbondanza di acqua, una volta conteggiato l’energia di riscaldamento.
Soluzione dei problemi e manutenzione preventiva
Una linea di lavaggio opera in modo continuo in un ambiente umido e abrasivo, e la sua affidabilità dipende molto più da un corretto mantenimento preventivo che da quella delle componenti. Le malfunzionamenti descritti rappresentano la grande maggioranza delle fermate impreviste, e quasi tutti si manifestano in modo prevedibile attraverso i dati di processo prima di interrompere la linea.
| Sintomo. | Cause radiche probabili | Controlli diagnostici | Azioni correttive e preventive |
|---|---|---|---|
| Blocco della washer di fatica, aumento dell'intensità del motore | Sobbiataggio; aggiunta di acqua insufficiente; fori dello schermo oscurati dalle impurità; asole usurate che riducono il trasporto axiale; flocche in eccesso o di conformazione inadeguata emesse dal frantoio. | Comparare la tendenza attuale rispetto al valore di partenza; verificare il flusso dell'acqua di ingresso; ispezionare la grinfia dalla parte pulita; misurare il margine di spaziatura tra la punta del pala; controllare lo stato della grinfia del trituratore | Ridurre la velocità di alimentazione al valore nominale; ripristinare il flusso di acqua; pulire o sostituire la classa; sostituire le palle al limite di usura definito; correggere lo spaziatore tra le lame e la classa. Impostare una alarma della corrente a 15% sopra il valore di base in modo che l'operatore intervenga prima che la macchina riempi di materiale solido |
| Vibrazioni del secatore centrifugo oltre il limite consentito. | Uscita ineguale del tamburo o dello spazzolino; accumulo di materiale su un lato del rotore; usura degli adattatori; viti della base scollegate; schermo parzialmente coperto che causa un'imballaggio non uniforme. | Misurare le vibrazioni nella carrozzeria degli assi, ispezionare il rotore per controllare la presenza di depositi; verificare la temperatura e il rumore dei rulli; verificare la coppia di fondazione. | Blocco e pulizia del rotore; sostituzione delle lame usurate come una coppia completa, mai singolarmente; sostituzione dei rotori e delle guarnizioni secondo il programma; riattivazione del fondale. Installare un dispositivo di segnalazione delle vibrazioni e registrare la tendenza invece di basarsi sulla percezione dell'operatore. |
| Vasca di lavaggio a temperatura calda in dissalazione e trasferimento termico ridotto. | Acqua da make-up dure, che precipita carbonati a temperatura alta; caustico che reagisce con calcio e magnesio; spurgo insufficiente | Inspecchiare le superfici di scambio di calore; monitorare il tempo necessario per raggiungere la temperatura impostata; misurare la durezza dell'acqua di ampio; tracciare la tendenza della conduttività nel serbatoio. | Rendere più morbida o parzialmente demineralizzare l'acqua di utilizzo; programmare lo smaltimento acido delle superfici di scambio; mantenere una quantità predefinita di spazzamento; mantenere la vasca coperta per ridurre la concentrazione tramite evaporazione. |
| La pulizia del flocco peggiora con la stabilità dei parametri di processo; | Qualità del circuito dell’acqua in discesa; impianto di trattamento sottoperformante; turbidità crescente dell’acqua di risciacquo; accumulo di sali dissoltiti; schermatura del blando precedente al trattamento | Misurare la turbidità e la conduttività all'ingresso del bagno di lavaggio; controllare i tassi di riciclazione e rimozione del fanghi mediante flottamento e skimming; verificare i dosaggi di coagulanti e flocculanti; ispezionare le reti fini. | Riparti il funzionamento del trattamento prima di modificare i parametri di pulizia: aumentare le emissioni di aria per ripristinare la conduttività; pulire o sostituire i filtri. Considera la qualità dell’acqua il primo sospetto ogni volta che la pulizia diverge senza una modifica del processo. |
| Spacchiatura del coltello del trituratore e danni alle pietre. | Metallo o pietra che raggiunge il rotor; apertura dell’acciottolo troppo piccola che consente il contatto in fase di dilatazione termica; materiale o durezza del coltello sbagliati per il materiale abrasivo in ingresso; viti del coltello saltate | Verificare le rate di captazione del magnete e della corrente di corrente eddy; verificare lo spazio libero con un sonda a caldo e dopo il riscaldamento; esaminare la qualità di selezione delle materie prime; verificare i registri delle torsioni dei bulloni | Fornire il supporto alla pre-sorclassamento e alla separazione magnetica; ripristina il gap alla banda 0,3-0,8 mm; selezione della qualità del coltello appropriata alla carico abrasivo; fissaggio del mutuo con la precisione specificata in caso di ogni cambio |
| Cavitazione della pompa, rumore e perdita di spinta | 800 tonnellalmese di pellicole di imballaggio LDPE post-consumo. | Ascolta il rumore caratteristico del graffio; misura la pressione di aspirazione; confronta la pressione di aspirazione con la curva della pompa; ispeziona il compasso della ruota e la corona di contatto | Filtri in uscita puliti; ridurre l'altezza di aspirazione o aumentare il livello del serbatoio; migliorare la rimozione dei detriti in fase preporzione; utilizzare pale antigrintante per le lavorazioni con detriti; verificare se il punto di funzionamento è vicino al massimo dell'efficienza e non al punto ammorbidito. |
| Schermo a trommel o a sfere di frizione. | Acquisto di materia fine e fibra; non adeguata copertura del getto; aperture errate per il materiale; residui organici appiccicosi sulle linee di pellicola | Inspecchiare dall'interno e dall'esterno per verificare lo stato delle bocchette appiccicatrici e della pressione; verifica la distribuzione dei cambi di misura sui fori. | Restaurare il copertura e la pressione della nebulizzazione; montare le spugne antiscivolo o i barre di pulizia ad alta pressione; reimpostare l'apertura in base al reali distribuzione delle grandi dimensioni; pulire in un ciclo programmato e non quando si verifica una malfunzionamento; |
| Aggregazione del lamento nella fase di trattamento biologico | Crescita del velluto a causa di un disavanzo di nutrienti; sovradosaggio di tensioattivi o agente caustico; basso livello di ossigeno disciolto; improvviso incremento della carico organico. | Esame microscopico dello scarto; misurare l'indice di volume dello scarto; controllare l'ossigeno disciollo, il pH e il rapporto di nutrienti; verificare i registri del dosaggio chimico. | Bilancio tra aggiunta di azoto e fosforo; aumentare l'aerazione; utilizzare correttamente il tampono di equalizzazione per attenuare le cariche di shock; controllare la dosaggio di caustiche e agenti tensioattivi all'inizio, anziché compensarlo in seguito. Questa fallibilità è quasi sempre causata all'epoca dell'azione in serbatoi, non in un impianto di trattamento. |
Il programma preventivo che evita la maggior parte dei problemi sopra elencati.
Quotidiano: registrare i correnti del motore sul trituratore, pneumatici di attrito e centrifuga; verificare le temperature e i livelli del serbatoio rispetto ai punti di riferimento; verificare la concentrazione della caustica; ispezionare i getti di spruzzo; verificare che il sistema di rimozione di ammassi funzioni; svuotare i smerigliati.
Settimanale: ispezionare le lame del trituratore e i filtri; verificare l'usura della pala con punzonamento a frizione; controllare lo scarico magnetico e l'attrazione dal flusso elettromagnetico; comparare la turbidità e la conduttività dell'acqua di risciacquo; ispezionare il filtro della centrifuga; controllare i filtri di aspirazione della pompa.
Mensilmente: misurare la vibrazione su tutti gli equipaggi rotanti e confrontarla con il punto di partenza a commissionamento; ispezionare le superfici di scambio di calore per verificare l'accumulo di sale; verificare la calibrazione degli strumenti sui trasmettitori di pH, conducibilità e temperatura; rivedere il consumo di energia e di acqua per tone di prodotto rispetto agli obiettivi di progetto: una variazione del consumo specifico è il miglior indicatore di sintesi della salute globale della linea.
Trimestralmente ed annualmente: ispezione completa delle guarnizioni e dei tappi sulle centrifuga e i pompini; analisi e cambio dell'olio del gruppo di trasmissione; svuotamento completo dei serbatoi e pulizia nei punti di scarico; rimozione del calcare dalle superfici del lavaggio a caldo; test funzionale del sistema di sicurezza, incluso gli arresti di emergenza, le interruzioni automatiche e i tappi ad alti ingressi; e una recensione documentata del bilancio idrico rispetto al progetto originale.
Integrazione downstream: dai flocchi puliti ai pellet
Il granello lavato è un prodotto vendibile, ma in realtà molte fabbriche aggiungono valore convertendolo in granule sul luogo. La transizione dal lavaggio al granulometro è il punto in cui si incontrano due discipline tecniche, e è qui che la scarsa coordinazione tra i fornitori causa più problemi: un secco dimensionato per un contenuto umido del 1% che alimenta un esattore che richiede invece un contenuto umido del 0,05%, o un film di granuli a bassa densità di volume alimentato in una vallata concepita per il riciclo.
Per il pelletizzatore di filiera in seguito, Wanplas fornisce sistemi di pelletizzazione a due visci montati su tandem che si integrano direttamente nelle linee di lavaggio Polyretec, insieme a estrudori di riciclo a singolo visce per le operazioni di filmatura e ripresa, dove la configurazione a singolo visce è il compromesso tecnico migliore. Poiché la linea di lavaggio e il pelletizzatore sono specificati insieme all'interno del gruppo Wanplas, i parametri dell'interfaccia vengono concordati alla fase del progetto piuttosto che individuati durante la messa in servizio. Quattro di quei parametri sono particolarmente rilevanti.
Umidità residua e strategia di desgasificazioneI floccoli di film che usano una linea di lavaggio con un contenuto di umidità al 0,8% trasportano una gran quantità di acqua all'interno dell'estrusore. È necessario o allungare il secchio per riportarlo al 0,3% o inferiore, o specificare l'estrusore in maniera tale da possedere una capacità di degassamento a vuoto sufficiente per rimuovere il resto del vapore dall'oleodinamica. Entrambi i metodi funzionano; una specificazione errata genera un pezzetto poroso con cavità e una flessibilità dell'oleodinamica non costante.
Densità volumetrica (in kg/m³).I flocchi di pellicola LDPE lavati ad una densità di 0,03 a 0,06 g/cm³ non alimentano una cisterna gravimetrica in modo affidabile. È obbligatoria quindi l'alimentazione forzata, l'uso di un cammellatore o di un alimentatore a martellare, e l'alloggio di alimentazione deve essere scelto in base alla densità apparente effettiva del flocco lavato, e non secondo eventuali supposizioni del catálogo.
Filtrazione a fusione.La contaminazione residua determina la finezza del filtro e la frequenza di cambio. I granelli di film ben lavati consentono una filtrazione continua continua di 100 a 150 micron con una durata accettabile del filtro; i granelli mal lavati, avendo la stessa finezza, oscurano la rete nell'ora. La specifica di filtrazione è quindi una funzione diretta dei risultati delle linee di lavaggio, motivo per il quale i due devono essere dimensionati come un sistema.
Storia termica.Ogni passaggio attraverso un estrattore comporta la perdita di alcune caratteristiche del polimero: il PE perde la stabilità del flusso del fusibile, il PP perde il peso molecolare attraverso la scissione delle catene, il PET perde la viscosità intrinseca tramite idrolisi. L'avvio di flocchi secchi e a temperatura ambiente direttamente dal secatore della linea di lavaggio all'estrattore elimina un ciclo di raffreddamento e riazione, risparmia l'energia della ridasatura e impedisce agli scheggetti di riassorbire l'umidità dell'aria durante il magazzinaggio. Dove la disposizione della fabbrica lo consente, il transito diretto da silo all'estrattore è la migliore risposta possibile per affrontare simultaneamente i tre problemi menzionati.
Servizio, test e supporto
Una linea di lavaggio è un capitale che ha una durata di circa quindici a venti anni e opera in uno degli ambienti più estremi nella lavorazione dei plastici. Il quadro di assistenza che vi è collegato determina se l`anno otto si rivela simile all`anno uno. Polyretec, che opera sotto la bandiera della marca Wanplas, rivela i seguenti servizi:
Prendere campioni durante test di funzionamento.Questo è il servizio più prezioso che un acquirente di attrezzature per il riciclo possa utilizzare, ma è solitamente ignorato. Il cliente invia un campione rappresentativo della vera materia prima - non un campione pulito, ma la reale materia prima con la sua vera quantità di terre - e la fabbrica la sottopone a una configurazione di prova per misurare la pulizia raggiungibile, il rendimento reale, il consumo di acqua e di energia e la finestra di parametri per il lavaggio con attrito e il lavaggio caldo. I risultati definiscono la specifazione della linea con prove e non con ipotesi, e spesso modificano la configurazione: se si scopre che la materia prima contiene in realtà il 40 per cento di cariche minerali invece che il 20 per cento previsto, è necessario una capacità diversa di trattamento delle pannocchie, e scoprire questo durante una prova è molto meglio che scoprirlo durante la messa in servizio.
Esame in fabbrica dopo spedizioneLe macchine vengono assemblate e operate all'azienda prima della spedizione. L'equipaggiamento rotante viene controllato quanto alla vibrazione e alla temperatura dei carteri, il sistema di controllo viene testato funzionalmente, comprese le interruzioni e i fari di emergenza, e le interfacce del gruppo vengono verificate in modo che l'assemblaggio in campo consista nel fissare e collegare i componenti, anziché nel risolvere i problemi.
Installazione e messa in servizio.L’equipaggio di Polyretec composto da più di 24 ingegneri supporta l’impostazione e la messa in servizio sul luogo, comprendendo l’alignamento meccanico, il riempimento e l’accurata bilanciamento del circuito idraulico, la configurazione del sistema di controllo, la configurazione dei parametri di processo rispetto alla materia prima effettiva del cliente e la verifica dei risultati in relazione alle capacità e ai consumi contrattuali.
Politica sulle parti di ricambio.Il gruppo Wanplas fornisce 500 dollari di pezzi di ricambio gratuiti ogni anno, oltre alla sostituzione gratuita dei pezzi che falliscono entro il periodo di garanzia. Su una linea di lavaggio, la priorità pratica riguarda un inventario di pezzi di consumo tenuto sul posto: lame e schermature del trituratore, palle e schermi della centrifuga a gomma, sigillature e ippopotami delle pompe, lame del centrifugo, bocchetti di spruzzatura e sezioni dei cingoli. Questi sono gli elementi la cui mancanza bloca una linea e nessuno di essi ha un lungo periodo di spedizione quando è pianificato piuttosto che accelerato.
FormazioneLa formazione dell'operatore comprende delle sequenze di avviamento e spegnimento, l'adeguamento dei parametri alla variazione della materia prima, la routine di verifica quotidiana e settimanale, ed infine l'interpretazione dei dati del processo, in particolare cosa significa un aumento del flusso di corrente del motore o un aumento della turbidità dei fluidi e come fare per correggere tali situazioni. La formazione per la manutenzione riguarda il cambio dei parti usurate, le procedure di allineamento e il programma preventivo di manutenzione.
Il supporto a distanza.Il sistema di controllo basato su PLC supporta la diagnosi di remoto, permettendo agli ingegneri della fabbrica di esaminare le tendenze, le impostazioni dei parametri e l'histotico degli avvisi senza recarsi sul sito. La maggior parte dei problemi del processo – riduzione della pulizia, aumento del consumo, avvisi intermittenti – è risolvibile in questo modo, e il controllo di remoto rende inoltre molto più produttivo il recarsi sul sito quando è effettivamente necessario.
Politica della fabbrica aperta.Wanplas adotta una politica di fabbrica aperta in tutte le sue unità produttive. I potenziali clienti sono sempre benvenuti, possono visitare il sito, verificare le macchine in costruzione, assistere a una prova di funzionamento con il proprio materiale e parlare direttamente con gli ingegneri che installeranno la loro linea. Per un investimento di queste dimensioni, una visita di fabbrica vale di più di ogni documento tecnico.
Domande Frequenti
Che cosa significa realmente "tecnologia austriaca" in una specifica della linea di lavaggio di plastica?
Descrive una strada ingegneristica piuttosto che un etichetta di origine e è definita da sei caratteristiche misurabili: ricirculazione dell’acqua in circuito chiuso da un 85 a un 95%, energia specifica compresa tra 0,12 e 0,25 kWh per chilogrammo, richiesta in acqua dolce compresa tra 0,8 e 3,0 metri cubi per metro, gruppi di processi modulari che consentono un'espansione graduale, intensità di pulizia meccanica in sostituzione di dosaggi chimici pesanti e una completa tecnologia di monitoraggio con tracciabilità dei dati in conformità con la Direttiva CE relativa alla meccanica e lo standard EN ISO 12100 relative alla progettazione sicura. Una linea soddisfa questi parametri o non lo fa e i valori possono essere verificati durante l’erogazione. Polyretec costruisce su questa strada e la combina con la capacità di fabbricazione cinese per mantenere la configurazione a un prezzo accessibile.
Quanto acqua potabile consuma una linea di lavaggio a ciclo chiuso per tonnellata?
Dagli 0,8 ai 3,0 metri cubi per tonnellata di input, a seconda del materiale: le bottiglie PET pulite e bilanciate sono compresi tra 0,8 e 1,5, le confezioni rigide di poliolefine tra 1,2 e 2,0, la pellicola di packaging post-consumatore tra 1,8 e 2,5 e la pellicola agricola altamente sporca tra 2,5 e 3,0. La variazione dipende quasi totalmente da lo sludge: ogni tonnellata di schiuma e sabbia separata lascia il circuito dell'acqua portando l'acqua con sé, quindi un elevato carico di minerali aumenta la domanda di riempimento indipendentemente dalla buona progettazione del circuito. Una linea a circuito aperto che gestisce lo stesso materiale consuma in genere tra tre e cinque volte di più.
È sempre necessario un lavaggio con idrocarburi a caldo?
No, non è necessario in caso di PET di qualità alimentare, dove devono essere rimossi l'adesivo a fusione calda, i residui delle etichette e gli oligomero superficiali e la normativa di depurazione è particolarmente stringente: 0,5–2,0% di idrossido di sodio a una temperatura di 75-90 gradi Celsius per 8-15 minuti. Le confezioni rigide in PP e HDPE hanno generalmente bisogno solo di un lavaggio con detersivi caldi a temperature compresi tra i 60 e i 80 gradi Celsius, in quanto l'obiettivo è la rimozione di grassi e residui dei prodotti. La pellicola post-industriale pulita puo' essere trattata solo con il lavaggio a frizione e lavaggio a corrente inversa, che è la configurazione di acqua e energia più scarse disponibili. L'uso di agenti caustici quando non è necessario aumenta i costi operativi, complica il trattamento delle acque reflue e non apporta alcunché alla qualità della scaglia.
Quale reddito posso aspettarmi e perché i redditi menzionati differiscono tanto?
Il rendimento è influenzato dalla contaminazione dell’ingranaggio, non dalla qualità della macchina. Figure realistiche sono del 85 al 93% per le bottiglie PET prensate, del 82 al 90% per le bottiglie in HDPE, del 80 al 90% per il PP rigido, del 65 al 80% per le pellicole post-consumo e del 60 al 75% per la pellicola agricola con una caratura di suolo del 30 al 50%. I rendimenti citati si diversificano principalmente a causa della base di riferimento: un rendimento riportato in base al contenuto secco di plastica sembrerà sempre migliore rispetto al rendimento sul peso delle bobine consegnato. Stabilisci sempre sulla quale base è offerto il rendimento, e, se possibile, verificarne l’esattezza con un esperimento di prova utilizzando materiale proprio.
Come viene trattata l'acqua residua e se può effettivamente essere riutilizzata?
Il ciclo di trattamento consiste in screening, equalizzazione, flottazione dell'aria disciolta, coagulazione e sedimentazione, trattamento biologico mediante un A/O o un bioreattore a membrana, sgrassaggio con sabbia e carbone attivo, poi ritorno al serbatoio di processo. Il liquefato viene addensato e disidratato fino a un 25-40% di solide secce. Sì, l'acqua viene veramente riutilizzata: l'85-95% del flusso circolante viene riciclato costantemente. Il limite della reutilizzazione è l'accumulo di sale disciolta piuttosto che di sostanze organiche o solide, per questo motivo un trasmettitore di conduttività sul serbatoio regola l'incolume e per questo motivo una riciclaggio del 100% non è né attuabile né desiderabile.
È possibile separare il PVC dal PET in una linea di lavaggio?
Non tramite separazione per densità, perché il PVC di densità compresa tra 1,35 e 1,45 g/cm³ sovrappone il PET di densità compresa tra 1,33 e 1,40 g/cm³ e entrambe si immergono nell'acqua. Il controllo del PVC è un problema di selezione: la separazione prossima all'infrarosso al livello delle bottiglie rimuove i contenitori interi in PVC, e una seconda unità NIR sul flusso di polveri secchi cattura i frammenti sopravvissuti. La separazione elettrostatica è un' alternativa sul flusso di polveri secchi. Questo è più importante di ogni altro problema di contaminazione sulla linea PET, poiché il PVC si degrada ad una temperatura di lavorazione per il PET ed emette cloruro di idrogeno che decolora il fusione, accelera la perdita della viscosità intrinseca e attacca i macchinari. Le specifiche per i prodotti a uso alimentare richiedono solitamente meno del 5 ppm di PVC.
Si può estendere una linea automatica di lavaggio dopo la sua costruzione?
Sì, se è stato progettato come gruppi di processo modulari e se è stata riservata una capacità all´inizio. L´aggiunta di un gruppo di lavaggio a caldo, di un secondo gruppo di friccioni e centrifugo o di un aggiornamento del secco è semplice quando nella circolazione idrica sono disponibili risorse di capacità idraulica, la rete trattamento dispone di risorse di capienza di carico, l´architettura di controllo ha disponibili nodi della rete di campo e il building dispone dello spazio a disposizione tra i gruppi già presenti. La riserva di queste capacità nel corso del progetto aggiunge un basso costo; il loro inserimento in un impianto che è stato concepito senza di essi comporta un elevato costo e solitamente richiede periodi di fermo prolungati. Decide la strada di espansione prima del primo ordine, non dopo la prima stagione di lavoro.
Qual è la differenza tra la pellicola di grano per fibre e quella di uso alimentare e cambia la linea?
La linea cambia radicalmente. La fibra di qualità tollera il PVC a circa 50 ppm, permette livelli più elevati di poliolefina residua e umidità, e può essere prodotta con un lavaggio ad alta temperatura più breve e un asciugatura termica standard. La fibra di qualità alimentare richiede invece un contenuto di PVC inferiore a circa 5 ppm, una poliolefina inferiore a 10 ppm, metalli inferiori a 5 ppm, umidità inferiore al 0,5 percento, lavaggio a caldo con caustico e controllo stretto delle temperatur e delle concentrazioni, sorzionamento mediante NIR a livello di flake, classificazione aerea zigzag, asciugatura per cristallizzazione a una temperatura di 160 a 175 gradi Celsius e registrazioni del processo documentate per ogni lotto di produzione, a supporto dell'analisi della conformità con i contatti alimentari. Questo comporta generalmente da quattro a sei fasi di processo aggiuntive e un livello più elevato di strumentazione, motivo per cui l'obiettivo della qualità deve essere stabilito prima della progettazione della linea.
Conclusione
Una linea di lavaggio plastica eco-compatibile non è una linea con un'ampia gamma di colori sostenibili e una pagina dedicata alla sostenibilità. E' una linea nel cui circuito idrico si recircula tra il 85% e il 95% del flusso, la cui energia specifica si ferma tra 0,12 e 0,25 kWh per kilogramma, le cui esigenze d'acqua fresca restano compresi tra 0,8 e 3,0 metri cubici per tonnellata, la cui pulizia derivi dal lavoro meccanico piuttosto che dal volume dei prodotti chimici, la cui stazione di trattamento degli acque usate è dimensionata come unità di processo piuttosto che come esercizio per ottenere una concessione, e in cui ogni vasca riporta lo stato misurato ad un sistema di controllo che tiene traccia degli eventi. E' questo quello che significa concretamente la strada tecnica austriaca, e ciascuna di queste caratteristiche può essere verificate tramite un flusso di misura, un dispositivo di misura dell'energia e un campione di laboratorio durante l'installazione.
Queste caratteristiche coincidono anche con quelle che determinano se l'impianto è economicamente vantaggioso. Acqua e energia sono gli investimenti ripetuti più grandi dopo la materia prima; il rendimento determina quanto prodotto vendibile ogni tonnellata di pacchetti acquistati produce; e il grado di uscita determina a quale mercato il prodotto può raggiungere. Una linea progettata per raggiungere gli obiettivi consigliati in questo manuale ha migliori prestazioni su tutte e quattro queste misure allo stesso tempo, e per questo il caso ambientale e il caso commerciale coincidono piuttosto che andare in direzioni opposte.
Polyretec, un'azienda di Wanplas con radici di produzione che si estendono fino al 2010, più di 100 progetti di riciclaggio realizzati, copertura di servizio in oltre 50 paesi e un team di oltre 24 ingegneri, costruisce linee di lavaggio e pelletizzazione con queste specifiche: linee di lavaggio di bottiglie di PET di qualità food da 500 a 6.000 kg/ora in design di qualità fibre o food, linee di macinatura e lavaggio di plastica morbida PP/PE da 500 a 1.500 kg/ora, compresi i sistemi di pelletizzazione completamente automatizzati PTW1000 e la nuova linea di pelletizzazione per film LDPE di pareti sottili e riciclaggio di PE e PP di pareti spesse. In fase di downstream, Wanplas fornisce sistemi di pelletizzazione a due alitori che si integrano direttamente con le linee di lavaggio di Polyretec, così che l'interfaccia fiale-pellette viene progettata una sola volta, e non negoziata tra due fornitori non collegati tra loro.
Se stai pianificando una nuova linea di lavaggio, modernizzando una linea adibuzione a circuito aperto a un circuito chiuso o passando dal grado di fibra al grado alimentare, la mossa più produttiva che puoi fare è quella di effettuare un test su campione. Invia un campione rappresentativo del tuo materiale di partenza effettivo - il materiale reale, con la sua carica di suolo reale, approvvigionato dalla fonte da cui effettivamente acquisterai - insieme al tuo target di produttività, al tuo target di grado di output e a eventuali limiti di scarico locali che dovrai rispettare. Gli ingegneri di Polyretec eseguiranno il test, forniranno i dati relativi alla purezza conseguibile, alla rendita, all'acqua e all'energia e restituiranno una configurazione della linea basata su dati misurati e non su assunzioni di cataloghi. Gli utenti sono ugualmente benvenuti a visitare la fabbrica sotto la politica di fabbrica aperta di Wanplas, a ispezionare i macchinari in costruzione e a vedere il loro materiale essere lavato prima di prendere qualsiasi decisione.




