Brevet FR2850883A1 — publié le 20040813

PROCEDE DE RECYCLAGE DE BOITES DE CONSERVE ET INSTALLATION POUR LA MISE EN CEUVRE DU PROCEDE. L'invention se rapporte au domaine technique du recyclage des boites de conserve. En France, la loi du 13 juillet 1992 a obligé, à compter du 1er juillet 2002 les installations d'élimination de déchets par stockage à ne recevoir que des déchets ultimes. Cette loi impose donc la revalorisation de déchets, c'est à dire leur réemploi, leur recyclage ou toute autre action visant à obtenir, à partir de 10 déchets, des matériaux réutilisables ou de l'énergie. Le décret du 1er avril 1992 met en place une réglementation spécifique concernant l'élimination des déchets résultant de l'abandon d'emballages. Il met en oeuvre les dispositions des directives européennes de 1975 et 1991 (directive 75-442 du 15 juillet 1975, modifiée par la directive 91156 du 15 18 mars 1991). Le principe est que le producteur, importateur ou le responsable de la première mise sur le marché du produit est tenu de pourvoir ou de contribuer à l'élimination des déchets d'emballage. Dans ce cadre juridique, se pose notamment le problème du recyclage 20 des boites de conserve. Certaines de ces boites sont en aluminium. En France, environ 30 % des boites boisson sont en aluminium contre 50 % en Europe, 75 % pour le Royaume Uni et plus de 90 % aux Etats Unis ou en Suède. En 1997, en France, il a été estimé que 7100 tonnes de boites de 25 conserve en aluminium étaient contenues dans les déchets ménagers, et environ 8700 tonnes de boites boisson en aluminium. En France, les emballages d'aluminium sont récupérés par la collecte sélective, avec les autres emballages (essentiellement par collecte porte à porte). La faiblesse du gisement explique qu'il n'y a pas, généralement, de collecte séparative pour l'aluminium, contrairement à d'autres pays comme la Suède ou les Etats Unis. Ces deux pays ont adopté un système de consigne: un ticket est remis à 5 celui qui rapporte la boite dans un collecteur ou un supermarché, qui est remboursé par la suite. Les volumes de boites de conserve et boites boisson en aluminium récupérées en collecte sélective restent en France extrêmement faibles, de l'ordre de quelques centaines de tonnes. Les quelques essais de tri automatique par machine à courant de Foucault n'ont pas jusqu'à présent donné de résultats probants, dans la mesure o la machine sélectionne tout emballage ayant une trace d'aluminium, y compris par conséquent les emballages multi-couches, multi-matériaux tels que par exemple emballages briques de lait. De sorte que la récupération de l'aluminium s'effectue à partir du machefer d'incinération par machine à courant de Foucault. L'aluminium récupéré à partir de. ces machefers d'incinération représentait en France en 1998, 4500 tonnes, soit environ 10 fois plus que l'aluminium issus des centres de tri sélectif. Du fait de ces impuretés, l'aluminium collecté à partir des machefers subit une décote de l'ordre de 30 % par rapport au prix de l'aluminium récupéré à partir des centres de tri. Il est donc particulièrement souhaitable de récupérer les boites boisson et boites de conserve en aluminium, dans les centres de tri, en réduisant au 25 minimum les impuretés qu'elles peuvent contenir. En ce qui concerne les boites boisson et boites de conserve en acier, on estime que 4 milliards de boites sont fabriquées et consommées en France, 24 milliards en Europe et 150 milliards dans le Monde chaque année. Les 3/4 des boites boisson consommées en France sont en acier, les 4/5 30 des boites de conserve appertisées consommées en France étant en acier. Ces aciers, parfois dénommés fer blanc, sont des aciers plats de faible épaisseur recouverts d'étain et vernis. Ce mode de conditionnement est utilisé à plus de 85 % pour les plats cuisinés et 94 % dans les conserves pour animaux. Environ 50 % de ces boites de conserve et boites boisson jetées en France chaque année sont repris par la filière de recyclage. Plusieurs pistes sont envisagées en France pour améliorer la qualité des ferrailles collectées et le tri sélectif: compactage systématique, broyage à l'aide d'un broyeur à marteau ou d'un broyeur à couteau. Le broyage à marteau, aujourd'hui réservé aux aciers en sortie d'incinération, représente un investissement très lourd, le broyeur à couteaux étant plus adapté aux collectes sélectives. On peut trouver, dans l'état de la technique, de très nombreux documents décrivant des dispositifs d'aplatissement de boites de conserve 15 vides. Ainsi, par exemple, le brevet américain délivré le 7 avril 1970 sous le n0 US-A-3.504.621 décrit un aplatisseur de ce type comprenant trois paires de rouleaux à entraînement par chaînes permettant l'écrasement de conteneurs. Le brevet américain délivré en 1972 sous le n0 US-A-3.687.062 décrit un 20 aplatisseur pour boites métalliques vides permettant également de casser les bouteilles en verre, cet aplatisseur comprenant deux cylindres dentés montés sur des axes parallèles entraînés par un moteur électrique. L'oscillation des mâchoires permet le broyage des conteneurs métalliques et l'écrasement des boites métalliques. On peut se reporter également aux documents suivants: - brevets américains délivrés sous les n0 5.025.995, 5.211.109, 3.489.354; - demande de brevet français publiée sous le n0 2.711.552. Le brevet américain délivré le 5 septembre 1989 sous le n0 4.862.796 30 indique que l'aplatissement de boites boisson conduit à de nombreux problèmes liés au nettoyage et à la maintenance de l'aplatisseur, les boissons de type softdrink étant corrosives. Pour faciliter le nettoyage, ce document antérieur propose une géométrie de cylindres à aplatisseur particulière pourvue d'extensions radiales. Le brevet américain publié en 1972 sous le n0 3.645.199 décrit l'aplatissement de plateaux métalliques alimentaires, par exemple en restauration collective. Pour des raisons sanitaires, les plateaux sont nettoyés avant aplatissement. Le brevet canadien publié en 1994 sous le n0 2.090.896 décrit une installation pour l'aplatissement de réservoirs d'essence automobile. Le dispositif décrit dans ce document canadien est pourvu de moyens de récupération du carburant s'échappant des réservoirs au cours de l'aplatissement. Le brevet américain publié en 1994 sous le n0 US-A-5.298.079 décrit l'aplatissement de filtres à huile automobile usagés, cet aplatissement étant réalisé simultanément au lavage de ces filtres à l'aide d'un surfactant, de sorte à éliminer l'huile résiduelle facilitant ainsi le recyclage des parties métalliques du filtre. Le brevet américain publié le 8 aot 1995 sous le n0 US-A-5.438.918 décrit la lacération de boites de conserve alimentaire périmées, cette lacération étant accompagnée d'une séparation par vibration, projection d'eau et champ magnétique. Dans le même esprit, on peut se reporter au brevet américain publié en 25 1998 sous le n0 US-A-5.848.754. Aucune des solutions proposées dans l'art antérieur pour l'aplatissement de boites de conserve ou d'autres conteneurs métalliques n'est adaptée aux problèmes techniques particuliers posés par le recyclage de boites métalliques pleines. Les industries agro-alimentaires sont parfois confrontées à des rebus par suite d'un défaut accidentel sur chaînes de fabrication (défaut de stabilité, d'étanchéité, de marquage, d'intégrité ou tout autre défaut produit). Les boites de conserve sont conventionnellement bloquées le temps d'assurer la conformité du produit. Les conserves non conformes doivent être éliminées. Pour les motifs présentés précédemment, il est exclu de placer ces conserves en décharge et il est nécessaire de récupérer la fraction métallique valorisable et la fraction organique, en expulsant le contenu de la boite d'une 10 manière rapide, efficace et économique, chacune des deux fractions pouvant être valorisée dans la filière adaptée. L'invention vise tout particulièrement à apporter une solution à ces problèmes techniques. A cette fin, l'invention se rapporte, selon un premier aspect, à un 15 procédé de recyclage de boites de conserve, comprenant une première étape d'aplatissement de boites de conserve vides et/ou de boites de conserve pleines, les boites étant après aplatissement, soumises à au moins une séparation de la fraction organique et métallique et au moins un lavage et un broyage. Selon diverses réalisations, le procédé présente les caractères suivants, le cas échéant combinés: - il comprend une étape de séparation et de lavage des boites aplaties par flottation et/ou passage au travers d'un tambour rotatif muni d'un laveur à haute pression; - le tambour rotatif de lavage et séparation est disposé au dessus d'une cuve de récupération des matières organiques provenant du lavage et de la séparation des boites aplaties lors de leur transit dans le tambour; - les boites aplaties sont soumises à une étape de séparation et de lavage suivie d'un broyage; - le broyage est effectué à l'aide d'un broyeur à lames ou cisailles rotatives à deux axes, de sorte à assurer une découpe en lamelles des boites aplaties lavées; - les produits du broyage sont introduits dans une installation de lavage; - l'installation de lavage des produits de broyage comprend un laveur de type épierreur, et/ou un séparateur à tambour rotatif; - le séparateur à tambour rotatif est disposé au dessus d'une cuve de récupération des matières organiques; - le séparateur à tambour rotatif baigne au moins en partie, au cours de 10 sa rotation, dans une cuve de récupération des matières organiques; - les boites aplaties sont lavées puis broyées en lamelles, ces lamelles étant lavées pour être ensuite compressées; - les lamelles issues du broyage sont au moins en partie séchées après lavage et avant compression. L'invention se rapporte, selon un deuxième aspect à une installation pour la mise en òuvre du procédé tel que présenté ci-dessus, cette installation comprenant un aplatisseur à au moins deux rouleaux à écartement et force d'écrasement réglable. Dans diverses réalisations, linstallation présente les caractères suivants, 20 le cas échéant, combinés: - l'aplatisseur comprend deux rouleaux supérieurs pourvus de dents ou volets radiaux permettant un premier écrasement des boites et un acheminement régulier des boites vers l'espace d'écrasement défini par au moins deux rouleaux inférieurs; - les rouleaux sont motorisés et reliés entre eux par un jeu de chaînes ou équivalents; - le tambour rotatif séparateur comprend au moins un longeron provoquant des chutes des boites aplaties lors de leur passage. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la 30 description suivante de modes de réalisation, description qui va être effectuée - 7 en se référant aux dessins annexés qui représentent schématiquement divers modes de réalisation d'une installation selon l'invention. La machine comprend un aplatisseur 1 pourvu d'une trémie 2 par laquelle sont introduites les boites de conserve pleines entre des rouleaux 5, 5 motorisés par un jeu de chaînes 4, qui viennent happer, entraîner et écraser les boites de conserve. Pour éviter l'engorgement des rouleaux aplatisseurs 3, les cylindres 5 pourvus de dents ou de volets radiaux 6 permettent un premier écrasement et l'acheminement régulier des boites de conserve entre les rouleaux aplatisseurs 10 inférieurs 3. Avantageusement, les cylindres 5 sont à écartement réglable de sorte à s'adapter au format des boites à aplatir. L'écartement des rouleaux aplatisseurs 3 est réglable suivant la grosseur des emballages, de façon à imposer une pression sur les boites telle qu'elles se 15 rompent à leur point de faiblesse, par exemple zone de sertissage ou ligne d'amincissement pour les boites à ouverture facile. Les rouleaux aplatisseurs 3 sont avantageusement pourvus d'encoches longitudinales ou de rainures assurant l'accroche des boites précompactées par les cylindres supérieurs 5. A titre d'exemple, l'écartement El entre les pales ou volets radiaux 6 des cylindres 5 sera, en position haute de ces pales, supérieur de 10 % au diamètre D des boites à écraser. La hauteur H des pales ou volets radiaux sera avantageusement telle qu'une ligne reliant les extrémités radiales des pales des deux cylindres 5 passe 25 au dessus de l'axe de révolution d'une boite à écraser, posée sur les deux cylindres 5. L'écartement E2 entre les cylindres 5 sera avantageusement de l'ordre de un tiers à un demi diamètre de boite à écraser. Ces dispositions sont illustrées en figure 5. El vaudra par exemple 210 mm pour les boites 3/1, 5/1 et 180 mm pour les boites 4/4, 1/2, 1/4. - 8 Un ressort 7 ou tout autre moyen équivalent exerce une sorte de poussée sur la cage de roulement d'un des rouleaux aplatisseurs 3, de manière à maintenir la force d'écrasement des deux rouleaux tout en permettant leur écartement en cas d'arrivée de matière trop abondante. La force du ressort ou du vérin 7 est réglable. Dans un premier mode de réalisation, les boites de conserve aplaties 8 sortant de l'aplatisseur 1 sont déversées en entrée d'un séparateur à tambour rotatif 9 ainsi qu'il est représenté sur les figures 1 et 2. En dessous du séparateur à tambour rotatif, la fraction organique est 10 récupérée en vue de sa valorisation, par une cuve 10. Les matières, notamment matières organiques, s'écoulant au travers du tambour rotatif passent dans la cuve 10 pour y subir un traitement approprié. En sortie du tambour rotatif, un broyeur à lames ou cisailles rotatives à deux axes 11 assure une découpe en lamelles de la boite de conserve écrasée. 15 L'emploi d'un broyeur à deux axes permet avantageusement d'obtenir des lamelles métalliques de formes permettant une bonne tenue des balles compactées 18. A la sortie de ce broyeur, le produit broyé est introduit, dans une première réalisation représentée en figure 1, dans un laveur 12 de type 20 épierreur, une cuve 13 maintenue en turbulence séparant les matières denses 14 des matières organiques 15. Un tel épierreur est par exemple du type décrit dans le document FR-A-2. 751.566. Des matières denses 14 sont reprises par un flux généré par une pompe 25 16, ce flux s'exerçant en fond de cuve 13 et pouvant être remplacé, le cas échéant, par une bande transporteuse. La matière organique 15, quant à elle, est mise en suspension dans le liquide turbulent contenu dans la cuve 13 et est reprise par débordement pour être séparé par un dégrilleur. Le liquide contenu dans la cuve 13 est recyclé. Le cas échéant, des agents floculants ou autre 30 adjuvants sont mélangés au liquide contenu dans la cuve 13 de sorte à faciliter le lavage. Dans une autre réalisation représentée en figure 2, le produit broyé issu du broyeur à lames ou cisailles rotatives 11 est introduit dans un tambour rotatif 17 pourvu de petites perforations et se trouve nettoyé à l'aide d'un laveur haute pression de type connu en soi. En tout état de cause, en sortie du tambour rotatif 17 ou en sortie du laveur épierreur 12, les lamelles métalliques nettoyées qui sont récupérées sont avantageusement pressées de sorte à former des paquets compacts référencés 18 sur les figures 1 et 2. Dans la variante de réalisation représentée en figure 3, en sortie de 10 l'aplatisseur 1, un laveur de type épierreur 20 pourvu d'un séparateur à débordement 21 et d'un tapis incliné 22 assure un premier lavage des boites aplaties, ces boites passant ensuite dans un séparateur à tambour rotatif 23 à lavage haute pression 24, les boites aplaties lavées sortant du tambour rotatif 23 passant ensuite dans un broyeur à lames ou cisailles rotatives à deux axes 15 25, les lamelles métalliques sortant de ce broyeur étant introduites dans un deuxième tambour rotatif séparateur 26 tournant dans une cuve de lavage 27. Les lamelles métalliques lavées sortant du séparateur à tambour rotatif 26 peuvent, par la suite, être pressées en paquets compacts, tout comme dans les modes de réalisation des figures 1 et 2. Le cas échéant, en sortie des tambours de lavage référencés 17,26 dans les modes de réalisation des figures 2 et 3, un tapis de séchage permettra d'abaisser le taux d'humidité présent sur les lamelles métalliques avant leur pressage. Ainsi qu'il est représenté en figure 4, de sorte à obtenir une installation 25 très compacte, l'aplatisseur 1 et le broyeur à lames ou cisailles référencé en figures 1 à 3 sous les n0 11,25 peuvent être placé aux deux parties extrêmes d'un tambour de séparation rotatif 40, les boites de conserve aplaties étant régulièrement acheminées vers le broyeur 11, une cuve de récupération de la fraction organique 41 disposée en dessous du tambour rotatif de séparation 40 30 permettant un premier traitement de la matière organique expulsée des boites de conserve lors de leur aplatissement. - 10 REVENDICATIONS 1. Procédé de recyclage de boites de conserve, caractérisé en ce qu'il comprend une première étape d'aplatissement de boites de conserve vides et/ou de boites 5 de conserve pleines, les boites étant après aplatissement, soumises à au moins une séparation de la fraction organique et métallique et au moins un lavage et un broyage. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une étape 10 de lavage et séparation des boites aplaties par flottation et/ou passage au travers d'un tambour rotatif muni d'un laveur à haute pression. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le tambour rotatif de lavage et séparation est disposé au dessus d'une cuve de récupération des 15 matières organiques provenant du lavage et de la séparation des boites aplaties lors de leur transit dans le tambour. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les boites aplaties sont soumises à une étape de lavage et séparation suivie 20 d'un broyage. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le broyage est effectué à l'aide d'un broyeur à lames ou cisailles rotatives à deux axes de sorte à assurer une découpe en lamelles des boites aplaties lavées. 25 6. Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les produits du broyage sont introduits dans une installation de lavage. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'installation de 30 lavage des produits de broyage comprend un laveur de type épierreur, et/ou un séparateur à tambour rotatif. ô - 11 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que le séparateur à tambour rotatif est disposé au dessus d'une cuve de récupération de la fraction organique. 9. Procédé selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce que le séparateur à tambour rotatif baigne au moins en partie, au cours de sa rotation, dans une cuve de récupération des matières organiques. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce 10 que les boites aplaties sont lavées puis broyées en lamelles, ces lamelles étant lavées pour être ensuite compressées. 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les lamelles issues du broyage sont au moins en partie séchées après lavage et avant 15 compression. 12. Installation pour la mise en oeuvre du procédé tel que présenté en revendications 1 à 11, caractérisée en ce qu'elle comprend un aplatisseur à au moins deux rouleaux à écartement et force d'écrasement réglable. 20 13. Installation selon la revendication 12, caractérisée en ce que l'aplatisseur comprend deux rouleaux supérieurs pourvus de dents ou volets radiaux (6) permettant un premier écrasement des boites et un acheminement régulier des boites vers l'espace d'écrasement défini par au moins deux rouleaux inférieurs. 25 14. Installation selon la revendication 12 ou 13, caractérisée en ce que les rouleaux sont motorisés et reliés entre eux par un jeu de chaînes. 15. Installation selon l'une quelconque des revendications 12 à 14, caractérisée 30 en ce que le tambour rotatif de séparation comprend au moins un longeron provoquant des chutes des boites aplaties. - 12 16. Installation selon l'une quelconque des revendications 12 à 15, caractérisée en ce que le broyeur à lames ou cisaille rotative est à deux axes.