Brevet FR2795344A1 — publié le 20001229

PROCEDE DE TRAITEMENT DES MATIERES PLASTIQUES MELANGEES. La présente invention a pour objet un procédé de traitement des matières plastiques mélangées en combustibles à caractéristiques contrôlées. Les matières thermoplastiques occupent dans la vie actuelle une place de plus en plus importante et elles se sont souvent substituées aux matériaux traditionnels tels que le bois, le métal ou les textiles naturels en raison des facilités de moulage par thermoformage ou par injection. Elles ont trouvé un domaine de prédilection dans les produits jetables et notamment les emballages. Par ailleurs, pour des raisons mécaniques ou de présentation, les produits élaborés, fabriqués en matières plastiques, comprennent de plus en plus de matières plastiques différentes. Ces matières plastiques mélangées ne peuvent pas être recyclées en raison de leurs caractéristiques différentes. Or, en raison de leurs caractéristiques et de leur durée de vie très longue, mis à part les thermoplastiques biodégradables, il faut bien les éliminer afin de protéger l'environnement. Cette opération devient incontournable avec l'arrivée de nombreux complexes de matière plastique tels qu'ils sont développés dans la coextrusion et l'injection bi-matière ainsi que dans tous les matériels d'électroménager dans lesquels se trouvent plusieurs polymères et tous les mobiliers en fin de vie. Un premier objet de l'invention est de pallier cet inconvénient et de permettre la destruction propre des dites matières mélangées. Selon l'invention, le procédé de traitement des matières plastiques mélangées est caractérisé en ce qu'il consiste à réduire les matières sous forme pulvérulente puis à les brûler. L'objet de ce procédé consiste à traiter toutes les matières combustibles de provenances diverses en matériaux pulvérulents destinés à être brûlés dans des installations prévues à cet effet sur lesquelles trois points sont à examiner : foyer( le brûleur); le mélangeur et le traitement des fumées. Ce procédé permet de valoriser ces matériaux par la fourniture d'énergie calorifique et ce en fonction des besoins au moment considéré. II convient de noter que le pouvoir calorifique de nombreuse matières plastiques et voisin de celui du fuel voire supérieur (pour les polyéthylènes et les polypropylènes). Pour ce faire il convient de traiter ces matériaux d'une manière identique à celle qui est utilisée pour les autres combustibles : charbon, fuel et gaz. Ces combustibles sont traités industriellement épurés calibrés, stockés, distribués par des réseaux prévus à cet effet et brûlés dans des installations spécifiques. Pour pouvoir distribuer ce combustible à des conditions semi industrielles il est indispensable d'obtenir un produit élaboré avec des caractéristiques qui seront situées dans une fourchette très étroite. Cette condition permet de limiter dans des proportions importantes les incidents de combustion. Ces impératifs conduisent à des installations de stockage et d'homogénéisation qui permettront de: stocker homogénéiser contrôler les qualités de ces matériaux d'aérer. On connaît par FR-A-2 715 329 une machine de fragmentation en vue de leur destruction puis de leur recyclage, de pièces en matières plastiques et en particulier, mais non exclusivement de rouleaux de chutes de thermoformage. Une telle machine peut également déchiqueter des pièces en matière plastique telle que des récipients, bouteilles ou autres, vides. Dans ces silos de stockage il est possible de déverser toutes sortes de matériaux en quantité contrôlée afin d'obtenir des caractéristiques de mélange proche du mélange type qui après les opérations d'homogénisation et d'aération seront disponibles pour les utilisateurs. Pour homogénéiser le mélange, un silo mélangeur à extraction mécanique est décrit dans FR-A-2 721 288. II est, par ailleurs, connu que pour obtenir de bonnes combustions de matériaux rigides il convient de réduire ceux-ci à l'état de poudre, par exemple le charbon est pulvérisé avant combustion dans les centrales thermiques. Une étude permet de déterminer les caractéristiques et les pourcentages de divers matériaux qui, par combustion dégagent des fumées à faible toxicité. Les diverses réactions chimiques qui se produisent pendant la combustion pouvant être bienfaitrices. Le mélange est composé de matériaux qui se trouvent couramment tant dans l'industrie que dans les utilisations quotidiennes Dans les emballages, - PE (polyéthylène); PS ( polystyrène); ; PP (polypropylène); PVC( chlorure de polyvinyle); PVC-PE, PS-PE; PET; ABS (acrylonitrile butadiène styrène); Bois; Carton; Polyuréthane; Latex; Dans les jouets: -PP. ; PS; PA; ABS; SAN Dans les appareils électroménagers - Cafetières PP; Cuvette PE; Seaux PE; Sèche cheveux ABS; Aspirateur ABS PP dans le mobilier: - Matelas; Fauteuil; Chaise; Sommier; Rideaux; Couverture; Moquette dans l'industrie Housse PE; big bag PP; Carton; Palettes cassées; Papier; Film de protection; Balayures diverses; Sciure de bois , plastique; Copeaux de bois, de plastique; Papier; Carton divers Dans l'automobile: - Panneaux de porte; Pare choc; Tableaux de bord; Siège; Moquette Dans l'agriculture: - Bidon; Film de serre; Film paillage; Elagage; pailles TRAITEMENT DES MATIERES Une opération ultime de micronisation permet d'obtenir en fonction de ces matériaux une granulométrie de l'ordre du millimètre et avec beaucoup de produits inférieurs à ce millimètre. Cette présentation permet une manutention aisée ainsi qu'une projection dans les foyers sous forme de "jet" dont l'élément vecteur est de l'air sous pression. La faible dimension du combustible a pour effet d'obtenir une bonne combustion et un résidu très faible avec peu d'imbrûlés. La micronisation, opération ultime du traitement, ne peut se faire qu'après une préparation grossière qui est obtenue par des machines de constructions diverses et spécifiques: ; déchiqueteurs; broyeur à marteaux; broyeur à couteaux; cisailles; guillotines; densifieurs; trommels; tamis; séparateurs magnétiques; séparateurs métalliques; over bandes. Deux, voire trois, opérations sont nécessaires en fonction de la dimension d'origine des produits à brûler MATERIAUX RIGIDES AASPECT DUR a) Déchiqueteur ou broyeur à marteaux grossier. Avec passage sous une over band afin de'retirer les pièces métalliques par aimantation b) Broyage calibré par une grille de diamètre approprié variant de 6 mm à 20m m c) Une micronisatJ`on avec une granulométrie de l'ordre du millimètre en fonction des matériaux MATERIAUX SOUPLES AASPECT MOU a) Cisaillage b) Déchiquetage c) Densification B) CONDITIONNEMENT DE CES MATERIAUX Tous ces matériaux sont conditionnés dans des silos tampons décrit dans afin de recueillir en quantité importante tous ces broyats. Ceux-ci pour des questions de transports peuvent être conditionnés en BIG-BAG; c) PREPARATION DU COMBUSTIBLE Les études préliminaires de mélange ayant été faites ces différents matériaux sont stockés et mélangés dans un silo homogénisateur tel que celui faisant l'objet du brevet précité. Ces matériaux seront chargés alternativement dans des silos de grandes contenances et homogénéisés pendant les nuits de 22 heures à 6 heures ceci pour des coûts d'énergie électrique. Cette opération d'homogénéisation présente l'avantage d'aérer les produits et d'éviter ainsi les risques de fermentation et par suite d'explosions. Chaque silo est, si possible, être chargé en totalité afin que les produits contenus soient parfaitement homogènes. Cette qualité semble très importante pour permettre d'obtenir des traitements de fumées très efficaces. II est évident qu'une installation lourde telle que définie ci-dessus demande des utilisateurs à gros potentiel énergétique tel que :usine; lycée; école; caserne; Z.U.P.; collège; hôtel; supermarché etc.... II va de soi que de nombreuses variantes peuvent être apportées, notamment par substitution de moyens techniques équivalents, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Procédé de traitement des matières plastiques mélangées caractérisé en ce qu'il consiste à les pulvériser, homogénéiser le mélange, puis à les brûler. 2 Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les matériaux sont broyés et micronisés, puis introduits dans des silos d'homogénéisation et brûlés sous forme de "jet" dont l'élément vecteur est de l'air sous pression. 3 Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'opération ultime de micronisation réduit les matériaux à une granulométrie au plus égale à un millimètre.