Brevet FR2662389A1 — publié le 19911129

ENSEMB1-E COMPACT DE 3ROYAGE TRANSPORTE POUR BOUTEILLES PLA5TI:9UES La présente invention concerne un bloc autonome transporté permettant d'exécuter simultanément la collecte et le broyage des bouteilles en matiere plastique. L'installation s'insere directement dans la chaîne de récupération et de régénération industrielle des produits constituant ces bouteilles, tels que PVC (Polychlorure de vinyle), PET (Polyéthylene téréphtalate) ou PE (Polyéthylene) . Des fonctions de ce type existent déja: - soit sous forme d'installations fixes - soit sous forme d'installations mobiles mais devant se fixer pendant le fonctionnement. Le Brevet français 80 25973 décrit une installation de ce type dont le fonctionnement nécessite l'immobilisation pendant toute la durée des processus. De ce fait, les apports et les enlevements ne sont pas tres différents de ceux d'une usine fixe. Ces installations nécessitent l'organisation d'un service de collecte et le transport des bouteilles en vracjusqu'au point de broyage. Or, la densité de ce vrac est de l'ordre seulement de 0,025. il en résulte un coût global incompatible avec la réalité du marché. Le développement de l'utilisation des emballages plastiques a permis d'organiser la distribution de tres nombreux produits liquides ou semi-liquides de manière économique et a la satisfaction de l'usager. Cependant, le coût actuel de l'élimination de ces emballages et l'incidence de leur rejet, mal contrôlé dans l'environnement, a conduit la Communauté Européenne a élaborer des directives visant a réduire les coûts d'énergie liés a l'utilisation des emballages allmentaires et a en maîtriser l'impact sur l'environnement. Afin de ne pas déstabiliser le marché actuel des emballages plastiques, il convient de rechercher des solutions economiques de récupération et de recyclage. D'une manière générale, l'éducation des consommateurs constitue un passage obligé dans ces processus. Pour réussir a modifier les comportements il apparaît indispensable: 1) de mettre a la disposition des usagers des moyens de tri sélectif volontaire simples et pratiques, 2) d'assurer rigoureusement la pérennité de ces moyens par la mise au point d'un matériel industriel simple, fiable, adapté aux conditions economiques réelles du marche. Le moyen le plus sûr consiste à mettre a la disposition des usagers des conteneurs à PVC dans des conditions similaires a la collecte du verre et, si possible, contigus aux conteneurs a verre. Ceci permet de bénéficier au mieux des habitudes deja prises par les consommateurs et aussi, d'encourager leur civisme en leur facilitant l'action de rejet sélectif. A titre indicatif, la récupération de 1 t de PVC par an impliquera une population d'environ 1 000 habitants, soit 40 m3 avant broyage et 2 m3 après broyage. L'invention présentée est parfaitement adaptée a ce type de collecte et permet même la collecte simultanée des deux produits séparés. L'ensemble compact de broyage transporté (ECBT) peut être embarqué sur n'importe quel véhicule du commerce. n est plus particulièrement etudie pour être installé dans un caisson de semi-remorque de collecte du verre. La partie supérieure constituée en trémie peut recevoir un volume de 4 a 10 m3 par exemple, suivant les besoins. Un groupe thermique de production d'énergie soit incorporé au broyeur, soit placé sur le porteur ou le tracteur, permet le broyage pendant la manipulation des conteneurs ou pendant le trajet entre deux emplacements de conteneurs. Le volume total de l'appareil est inférieur a 10 m3. Son poids total est de l'ordre de 1 t (de l'ordre de 2 t dans le cas où la production d'énergie lui est intégrée). Le volume occupé par le PVC broyé n'est plus que le 1/ 10è du volume total dans le cas de la collecte couplée avec le verre. L'ECBT présente de manière non exhaustive les caractéristiques principales suivantes: - mécanismes simples, rustiques et fiables, - installation fonctionnant avec un minimum de dépense d'énergie, - possibilité d'autonomie, - dispositifs de commande permettant une grande souplesse de réglages. Son fonctionnement repose sur Putillsation des moyens suivants: - le poids des bouteilles et un vibrateur électrique pour l'écoulement dans la trémie, - un verin a huile pour la régulation du débit - un violent courant d'air pour trier et acheminer les bouteilles, - le courant triphasé pour actionner broyeur et ventilateur. - un groupe thermique pour actionner: - une pompe a huile haute pression - un alternateur - des moteurs électriques entraînant la ventilation et le broyage. - un coffret de commande électrique comportant: - les dispositifs de sécurité, - les contacteurs de puissance, - les organes de réglage, - le relayage, - les indicateurs. Le systeme assure les fonctions suivantes: Réception accumulation T (voir schéma logique de fonctionnement) - la grue embarquée sur le véhicule de collecte vide le conteneur au dessus de la trémie, - le volume peut être créé de 2 a 10 m3 en fonction du type de tournée a assurer. Régulation Régulation primaire de l'écoulement (1).( voir schéma pour les références numérotées) - des barres glissées dans des logements réservés et traversant toute la trémie assurent un freinage de la masse des bouteilles limitant la pression de ce pseudo fluide a base. Ecoulement dêcolmatage - un vibrateur (2) ébranle la masse des bouteilles maintenant ainsi son comportement 4fluide" Régulation principale - organe tenant lieu de soupape diaphragme pouvant être soit: un clapet a palettes articulées a ressorts (fig. D6), un vilebrequin (fig. D7), ou tout autre dispositif a mouvement alternatif se déplaçant sur un axe vertical, ou rotatif a axe horizontal. La surface d'ouverture alternativement dégagée entre le corps de cheminée et la soupape assure un débit limité de bouteilles vers la chambre de mise en vitesse. - Commande: . l'amplitude, la période et les temps d'arrêt en fin de course du mouvement alternatif sont commandés par un vérin hydraulique asservi a des électrovannes programmables, une variante plus simple consiste a commander le mouvement par une bielle et un excentrique. - Autre mode de régulation (fig. D8): un tambour circulaire a axe horizontal, ouvert sur le dessus, assure la distribution volumétrique des bouteilles suivant un rythme programmable. Comme l'on trouvera inévitablement dans les conteneurs a plastique quelques bouteilles de verre et divers autres déchets, le tri et l'élimination des éléments lourds seront assurés dans les conditions suivantes: - un lot de bouteilles libérées par l'action du clapet tombe dans la chambre de mise en vitesse (5), - un violentjet d'air généré par le ventilateur (4) cree dans la chambre une dépression relative, - le jet primaire et l'air secondaire aspiré par la dépression projettent les bouteilles plastiques dans le canal de transport (8), - les éléments lourds, tels que bouteilles de verre, glissent sur les plans inclinés et font basculer les trappes a contre poids (6) pour tomber dans le bac a refus (7). Les éléments légers ne constituent pas pour les industriels recycleurs un inconvénient majeur. Toutefois, les films plastiques peuvent gêner le fonctionnement du broyeur. Une "planche de fakir" démontable (19) en retient la plus grande partie. La longueur et la forme des picots ainsi que leur répartition ont fait l'objet d'une étude empirique expérimentale. - la grille (11) arrête les bouteilles mais laisse passer des déchets de papiers qui sont refusés par la grille (12) ouverte sur l'atmosphère. - lors des arrêts de ventilation ces papiers tombent dans le sac perforé (13) - les à-coups du transport dus à l'hétérogénéité du matériau, sont amortis par la chambre d'alimentation (9) - le broyeur (14) est un simple appareil à marteaux pour le PVC mais peut être équipé de couteaux pour la collecte groupée du PVC, du PET et duPE Le broyat est refoulé par unjet d'air (15) dans le tube de distribution (16) - un diffuseur orientable (17) constitué d'un tronc de cône partiellement ajouré assure la réduction de vitesse du broyat et du vent de transport pour maîtriser les effets du souffle et la dispersion du broyat. - le broyat est . soit dirige sur l'ouverture des big-bags (18) . soit projete directement dans le compartiment réservé du caisson de transport. - une cloison mobile (fig. D 1) permet de matérialiser le volume réservé au broyat par rapport au verre, en fonction des probabilités statistiques de la tournée de collecte concerne. - dans le cas où le groupe thermique (A2) et sa réserve de carburant (A1) peuvent être logés a l'extérieur du caisson, sur la plate forme supportant la grue, le volume libéré sous l'ECBT peut accepter du broyat. Afin de limiter la transmission des bruits de broyage et de ventilation, 1'ECBT est revêtu d'une couche d'isolation phonique. REVENDICATIONS 1 - Dispositif compact de broyage transporté pour bouteilles plastiques de tous types, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: - un dispositif d'alimentation et de tri a régulation de débit, - un dispositif de transport pneumatique vers le broyeur, - un dispositif de broyage et de transport pneumatique vers le stockage, - un dispositif annexe d'aspiration directe des bouteilles plastiques dans des récipients fixes appropriés. 2 - Dispositif selon la revendication n l, caractérisé en ce que le dispositif d'alimentation et de tri régulation de débit comprend: - un vibrateur assurant l'écoulement des bouteilles, - un dispositif permettant la pré-régulation du débit comprend des barres amovibles disposées en quinconce et dont le nombre ét la position sont adaptables suivant la composition des bouteilles, - un dispositif régulateur principal de débit, - une chambre de tri pneumatique avec grilles-clapets a contrepoids. 3 - Dispositif selon la revendication n 2, caractérisé en ce que le dispositif régulateur de débit est centré par sa forme pyramidale sur le fond de la trémie, actionné par un vérin hydraulique réglable, a partir d'un boîtier électrique extérieur, en cadence, amplitude et arrêts de fin de course, assurant ainsi la rupture de l'effet de voûte des bouteilles, et le passage d'un lot déterminé compatible avec les possibilités de tri et de transport en aval. 4 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de transport des bouteilles plastiques est un dispositif a soufflage pneumatique, comprenant: - un tube de transport, - un dispositif amovible a crochets étudié pour retenir les films plastiques, - une double grille de mise à l'atmosphère permettant l'arrêt des bouteilles plastiques et le piégeage d'éléments légers tels que morceaux de papier récupérés ensuite dans un sac poreux. - une chambre d'alimentation du broyeur élimine les a-coups du transport. 5 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de broyage des bouteilles en plastique est un broyeur a marteaux classique pour le PVC, ou un broyeur a couteaux pour tous types de bouteilles plastiques. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le broyat est transporté pneumatiquement, soit vers un compartiment réservé, soit vers des "big-bags" transportés sur le même véhicule. 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, en amont du dispositif de broyage des bouteilles, il est prévu un système annexe d'aspiration directe des bouteilles plastiques au moyen de manches a air.