Brevet FR3004662A1 — publié le 20141024

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE CONDITIONNEMENT DES FILMS AGRICOLES USAGÉS À DES FINS DE VALORISATION DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine du recyclage des films agricoles usagés et notamment aux adaptations permettant d'en améliorer le conditionnement à des fins de valorisation. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Les films plastiques sont exploités à une grande échelle en agriculture pour, par exemple : - créer des serres et des tunnels, - servir de films de forçage, - réaliser un paillage, - protéger et conserver des fourrages, - etc... Une fois utilisés, ces films doivent être collectés à des fins de recyclage. Cette collecte se développe mais se heurte à plusieurs inconvénients car le recyclage du plastique exige que ce dernier puisse être le plus propre possible. Or, du fait de leur exploitation agricole, les films récoltés présentent un taux de souillure (présence de terre, de déchets végétaux, etc...) particulièrement important. Dans les domaines du paillage et du semi forçage notamment, les souillures concernent la majorité des volumes collectés ce qui a pour conséquence des surcoûts sur les différentes opérations de récupération de traitement. Le recyclage et la valorisation des films agricoles usagés présentent alors moins d'intérêt, ce qui engendre un frein au plein développement d'une telle pratique qui doit pourtant être encouragée à des fins de préservation de l'environnement. Il existe dans l'art antérieur un procédé de conditionnement de films plastiques usagés qui consiste : - à broyer/découper en morceaux le film usagé récupéré qui se présente classiquement sous la forme de rouleaux, - et à tamiser dans un tambour incliné les morceaux de film afin de séparer le maximum de souillure. Ce procédé présente plusieurs inconvénients décrits ci-après. Réalisé à sec, un tel procédé ne permet pas d'obtenir une diminution significative du taux de souillure et requiert des phases de lavage ultérieures. Ce lavage est une opération d'autant plus longue que les morceaux de film sont grands. De plus, le tamisage à sec ne peut être réellement efficace que lorsque le film est parfaitement sec. En outre, le broyeur mécanique bien que requérant une grande puissance n'assure pas une découpe efficace des rouleaux et tend plus à étirer le film qu'a le découper. De plus, un broyeur mécanique a pour inconvénient de contribuer à l'insertion des souillures dans le plastique (notamment la silice présente dans la terre) ce qui le rend très difficilement lavable et valorisable. Il existe également un procédé de conditionnement exploitant des moyens de nettoyage surfacique des films qui, au moyen d'au moins deux trains de brosses tournantes d'axe parallèle, assurent le nettoyage de la surface du film. Un tel procédé requiert que le film agricole usagé puisse, après récupération, être de nouveau déroulé sur toute sa surface et sa longueur. Une telle opération est quasi impossible lorsque le film est usagé et issu d'une exploitation de type paillage ou semi-forçage. Comme le précédent, un tel procédé tend à insérer la silice dans le film plastique qui s'étire lors de l'opération. Un tel procédé ne permet d'obtenir qu'une quantité infime de film à valoriser. Enfin, un autre inconvénient non négligeable de ces deux exemples réside dans la grande consommation d'énergie nécessaire au conditionnement desdits films avant valorisation pour l'obtention d'un résultat largement améliorable. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, le demandeur a mené des recherches visant à améliorer le conditionnement des films agricoles usagés afin de faciliter leur valorisation. Ces recherches ont notamment porté sur la nécessité de garantir une bonne découpe du film plastique usagé afin de faciliter le recyclage de ce dernier. Ces recherches ont abouti à la conception et à la réalisation d'un procédé particulièrement novateur de conditionnement d'un film agricole usagé. Selon l'invention, ce procédé est remarquable en ce qu'il 35 consiste - à découper au jet de liquide très haute pression le film plastique usagé, - à laver le plastique découpé. L'utilisation d'un tel moyen de découpe présente de nombreux avantages et parmi ceux-ci : - la découpe précise selon le gabarit souhaité, - la possibilité de découper selon un petit gabarit, 5 - la possibilité de découper le film quel que soit son conditionnement de récupération, - une découpe possible selon une grande épaisseur (70 centimètres environ), - une découpe propre et ne rendant pas difficile l'opération de 10 nettoyage (en laissant apparaître les couches de film), - l'utilisation d'un fluide de coupe réutilisable, - une technique de coupe n'insérant pas la silice dans le plastique, - etc... Ces avantages permettent de proposer une opération de découpe 15 optimisée requérant moins de puissance que celle nécessaire à un broyage mécanique mais avec une qualité largement supérieure sans dégagement de Co2 car la mise en pression et la projection du liquide sont réalisées grâce à l'énergie électrique. L'utilisation originale d'une technique de découpe connue dans 20 le domaine de l'usinage présente ainsi de nombreux avantages qui sont autant d'effets techniques nouveaux qui pourront être exploités dans le reste du cycle de valorisation. Cette phase préalable de découpe par jet de fluide très haute pression va ainsi permettre de rendre plus efficace les opérations 25 de conditionnement suivantes. En effet, en les découpant de petite taille, ces morceaux seront plus facilement démêlés. Cette opération de démêlage réalisée dans de bonnes conditions va également permettre une opération de nettoyage très efficace. Ainsi, selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le 30 procédé consiste avant lavage, à démêler les morceaux de film découpés obtenus. Un tel procédé permet ainsi d'obtenir des morceaux de film plastique valorisables conformément aux objectifs de l'invention. L'invention concerne également le dispositif permettant de 35 mettre en oeuvre ledit procédé et remarquable en ce qu'il comprend un poste de découpe comprenant un contenant qui, accueillant ledit film plastique, est équipé d'un couvercle dans lequel est ménagé au moins un orifice de passage pour au moins un jet de liquide issu d'une buse de projection de liquide. Ce contenant va permettre l'accueil du plastique et du fluide de coupe et va maintenir dans une enceinte fermée, le plastique découpé. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, le 5 liquide de coupe est de l'eau. L'utilisation d'un fluide sans abrasif évite l'insertion dudit abrasif dans le plastique et autorise un bon nettoyage. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le plastique est placé en vrac dans le contenant dont le fond est 10 constitué par une grille. La présence de cette grille permet au contenant d'être rempli de fluide et d'assurer la réception de l'extrémité du jet de liquide dans un volume de liquide. La présence de cette grille support va également permettre l'accueil des souillures à un niveau différent de celui du plastique. 15 Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le susdit couvercle est mobile afin assurer avant découpe une opération de pressage et de nivelage du volume de plastique accueilli Ce pressage et ce nivelage contribuent à une bonne découpe. 20 Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, ledit couvercle est découpé d'une ouverture correspondant au passage du liquide de découpe, la buse de projection se déplaçant au dessus du couvercle. Le moyen de découpe peut être constitué par une rampe de buses. 25 De plus, selon une autre caractéristique, la buse ou la rampe de buses comprend un moyen de mise en mouvement permettant la découpe selon le gabarit souhaité. En alternative ou en complément, ledit contenant est mobile afin de permettre le suivi du chemin de découpe souhaité. Ces caractéristiques permettent d'obtenir la découpe de 30 film plastique selon le format souhaité le plus apte à être démêlé puis lavé malgré l'accueil "en vrac" des films plastiques usagés. En effet, le résultat obtenu est une pluralité de morceaux de plastique au format souhaité ayant suivi une première opération de lavage et n'ayant, durant l'opération de découpe, subi aucune 35 insertion de souillure. Afin de garantir l'efficacité de l'opération de lavage, le dispositif comprend un poste de démêlage des morceaux de plastique issus du poste de découpe, équipé de moyens d'entraînement desdits morceaux de plastique associés à des moyens de séchage. Lesdits moyens d'entrainement créent une surface sur laquelle sont accueillis les morceaux de plastique et assurent la mise en mouvement par à-coup des morceaux afin de contribuer audit démêlage. selon une caractéristique particulièrement avantageuse, Ces moyens de mise en mouvement consistent en des rampes rotatives de rouleaux non cylindriques d'axes parallèles, lesdits rouleaux étant disposés selon un pas donné et en quinconce d'une rampe à l'autre. L'absence de cylindricité permet le soulèvement des morceaux de plastique tout en contribuant à la mise en mouvement. La disposition selon un écartement donné et en quinconce autorise le passage par en dessous d'un flux d'air à des fins de séchage, de soulèvement et enfin de démêlage. Les éléments des rouleaux ont une forme particulièrement étudiée tels des doigts que l'on animerait alternativement afin de repousser vers le haut et l'avant la masse de film plastique. Des chaînes disposées en partie supérieure évite toute accumulation et permettent la régularité du matelas de morceaux de film plastiques Le poste de démêlage assure le déplacement des morceaux de 20 plastique du poste de découpe vers celui de lavage. Le dispositif comprend en outre un poste de lavage qui comprend un tambour perforé dont une partie du volume est immergé dans un bac à des fins de lavage. Les morceaux découpés au format souhaité et démêlés sont introduits dans le tambour et sont lavés efficacement. 25 En effet, la densité du polyéthylène est de 0,9 donc inférieure à celle de l'eau, ce qui permet une certaine flottaison. La terre et la silice rejoindront le fond du bac par gravité. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et 30 caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'un procédé et d'un dispositif conformes à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS 35 La figure 1 est un dessin schématique d'une vue d'ensemble en perspective d'un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention; La figure 2 est un dessin schématique d'une vue en perspective du poste de réception et de découpe du film plastique; La figure 3 est un dessin schématique d'une vue en perspective du poste de la figure 2 illustrant l'opération de réception; La figure 4 est un dessin schématique d'une vue en perspective du poste de la figure 2 illustrant l'opération de découpe; La figure 5 est un dessin schématique d'une vue en perspective d'un détail du poste de réception et de découpe; La figure 6 est un dessin schématique d'une vue en coupe d'un 10 poste de démêlage situé en amont d'un poste de lavage. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Comme illustré sur le dessin de la figure 1, le dispositif de conditionnement de film plastique usagé référencé D dans son ensemble regroupe, sur un même site, trois postes fonctionnels 15 principaux, à savoir : - un poste de réception et de découpe du film 100, - un poste de démêlage 200, - et un poste de lavage 300. Le film usagé collecté passe successivement dans ces trois 20 postes avant d'être valorisé. Des convoyeurs ou moyens de déplacement équivalent assurent, lorsque cela est nécessaire, le transfert d'un poste à l'autre. Comme illustré sur le dessin de la figure 2, le poste de réception 100 inclut un quai de déchargement 110 accessible au moyen 25 d'une rampe d'accès 111 pour les camions C transportant le film plastique usagé collecté. Ce quai 110 permet de positionner la benne du camion au-dessus d'un contenant cylindrique 120 fermé par un couvercle 130. Comme illustré sur le dessin de la figure 3, l'ouverture du 30 couvercle permet la réception du plastique en vrac glissant hors de la benne inclinée à cet effet. Selon le mode de réalisation illustré, le couvercle 130 n'est que partiellement ouvert ce qui permet de créer un gabarit d'épaisseur grâce à la partie non soulevée et assurer la régularité de 35 remplissage du contenant. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse, ledit contenant cylindrique est mobile en rotation selon la flèche Fi. Ainsi, par rotation du contenant cylindrique selon son axe vertical et par maintien en position fixe du couvercle, le volume plastique reçu dans la partie de contenant située sous la partie ouverte du couvercle est répartie dans le contenant selon l'épaisseur définie par la hauteur séparant le couvercle 130 du fond du contenant 120. En effet, la partie ouverte du couvercle 130 assure la mise à niveau du volume de film plastique qui serait au-dessus dudit gabarit. Cette phase contribue à une bonne répartition du volume du plastique dans le contenant 120 ainsi qu'a une régularité dans l'épaisseur du volume à découper. Selon un mode de réalisation préféré, ledit contenant est équipé d'un moyen de mesure du poids du plastique accueilli. Une fois le volume de plastique adéquat atteint, le couvercle 130 est refermé et la phase de découpe proprement dite peut commencer. Une phase de pressage du plastique peut être réalisée préalablement. Pour ce faire le couvercle ou le contenant par rapport au couvercle sont mobiles en translation l'un par rapport à l'autre. Conformément à l'invention cette dernière est réalisée au moyen d'une découpe par jet d'eau. Pour ce faire, ledit couvercle est ménagé d'ouvertures ici constituées de fentes radiales 131 et 132 le long et au-dessus desquelles se déplacent une ou plusieurs buses 140 de projection de liquide. La mobilité de ces buses 140 selon les flèches F2 associée au mouvement de rotation du contenant 120 permet la réalisation de la découpe souhaitée. La figure 5 illustre la mise en oeuvre des mouvements des buses 140 qui sont chacune associées à un rail 141 disposé parallèle à la fente radiale. Une fois les morceaux de plastique découpés, ces derniers sont transportés vers le poste de démêlage 200. Ce poste de démêlage 200 proposent des moyens d'entraînement desdits morceaux de plastique associés à des moyens de séchage, lesdits moyens d'entraînement créant une surface sur laquelle sont accueillis les morceaux de plastique et assurant la mise en mouvement par à-coup des morceaux afin de contribuer audit démêlage. Pour ce faire, ces moyens de mise en mouvement consistent en des rampes rotatives de rouleaux non cylindriques 210 d'axes parallèles, lesdits rouleaux 210 étant disposés selon un pas donné et en quinconce d'une rampe à l'autre. La disposition selon un écartement donné et en quinconce autorise le passage par en dessous d'un flux d'air à des fins de séchage, de soulèvement et enfin de démêlage. Ce flux d'air est issu d'un moyen de soufflage 220. Le poste 200 comporte en outre des chaînes 230 qui, disposées suspendues en partie supérieure, évite toute accumulation sur les rouleaux. Une fois séchés et démêlés, les morceaux de plastique peuvent suivre l'opération de lavage en étant introduits dans le poste de lavage 300 qui consiste en un tambour perforé rotatif partiellement immergé qui fera suivre un cycle de lavage et d'essorage aux morceaux de plastique. Une fois lavés, les morceaux de plastique seront de nouveau séchés et pourront être valorisés. L'eau utilisée pour le poste de découpe ou pour le poste de 15 lavage est filtrée en circuit fermé pour être réutilisée. De même, les boues récupérées sont évacuées séparément. On comprend que le procédé et le dispositif, qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers 20 aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. 25 30 35 REVENDICATIONS1. Procédé de conditionnement d'un film agricole usagé, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste : - à découper au jet de liquide très haute pression le film plastique 5 usagé, - et à laver le plastique découpé. 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste, avant lavage, à démêler les morceaux de film découpés obtenus. 10 3. Dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un poste de découpe (100) qui, incluant un contenant qui (120), accueillant ledit film plastique, est équipé d'un couvercle (130) dans lequel est ménagé au moins un orifice de passage (131) pour au moins un jet 15 de liquide d'au moins une buse de projection de liquide (140). 4. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit liquide de coupe est de l'eau. 5. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le plastique est placé en vrac dans le contenant (130) dont 20 le fond est constitué par une grille. 6. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le susdit couvercle (130) est mobile afin assurer avant découpe une opération de pressage et de nivelage du volume de plastique accueilli. 25 7. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit couvercle (130) est découpé d'une ouverture (131) correspondant au passage du liquide de découpe, la buse de projection (140) se déplaçant au-dessus du couvercle (130). 8. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE 30 FAIT QUE la susdite buse (140) comprend un moyen de mise en mouvement permettant la découpe selon le gabarit souhaité. 9. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ledit contenant (120) est mobile afin de permettre le suivi du chemin de découpe souhaité. 35 10. Dispositif selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un poste de démêlage (200) des morceaux de plastique issus du poste de découpage, équipé de moyens d'entraînement (210) desdits morceaux de plastique associés à des- 10 - moyens de séchage (220), lesdits moyens d'entrainement créant une surface sur laquelle sont accueillis les morceaux de plastique et assurant la mise en mouvement par à-coup, des morceaux afin de contribuer audit démêlage. 11. Dispositif (D) selon la revendication 10, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ces moyens de mise en mouvement (210) consistent en des rampes rotatives de rouleaux non cylindriques d'axes parallèles, lesdits rouleaux étant disposés selon un pas donné et en quinconce d'une rampe à l'autre. 12. Dispositif (D) selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend en outre un poste de lavage (300) qui comprend un tambour perforé dont une partie du volume est immergé dans un bac à des fins de lavage. 20 25 30 35