DE DEVELOPPEMENT - Eco-Emballages · Ces projets ont fait l’objet d’un financement de l’Ademe et d’Eco-Emballages qui ont apporté chacun 800 000 €. Comme vous le verrez

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PROJET DE DEVELOPPEMENT

Juillet 2012

DU RECYCLAGE DES EMBALLAGES MENAGERS EN PLASTIQUE

Point à date des appels à projets liés au recyclage des emballages plastiques

autres que bouteilles et flacons

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SOMMAIRE

1. LE CONTEXTE ...................................................................................................... 4

2. LE GISEMENT DES EMBALLAGES MENAGERS EN PLASTIQUE ........................... 6

3. RECYCLAGE ET DEBOUCHES ............................................................................. 7

LES EMBALLAGES RIGIDES ................................................................................. 8

LES EMBALLAGES SOUPLES .............................................................................. 12

TRI DES EMBALLAGES MENAGERS EN PLASTIQUE .......................................... 13

4. LES ENSEIGNEMENTS PAR PROJET ................................................................... 14

Synthèse du projet PETLOOP .......................................................................... 15

Synthèse du projet PAPREC POST CONSOMMATION ................................... 16

Synthèse du projet TAFEM .............................................................................. 18

Synthèse du projet SEVA ................................................................................ 20

Synthèse du projet EXPLASO .......................................................................... 22

Synthèse du Projet SEREPLAST II ..................................................................... 24

Synthèse du projet VPCO ............................................................................... 26

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4

1. LE CONTEXTE

Depuis 1997, le gisement des emballages en plastique mis sur le marché a augmenté de 20 %. S’il possède des qualités qui répondent aux attentes des consommateurs en matière d’emballage, il est aussi un des symboles de notre société de consommation dans ce qu’elle a de positif et aussi parfois d’excessif.

Pour des raisons techniques principalement, le choix a été fait, à l’origine, de ne recycler que les bouteilles et les flacons en plastique : ce sont des emballages d’un certain volume donc comportant beaucoup de matière, plus faciles à capter, à collecter et majoritairement composés de PET et de PEHD. Depuis 1992, nous avons développé les débouchés qui correspondaient à ces matières plastiques et des filières de recyclage complètes se sont constituées. Nous recyclons aujourd’hui une bouteille et un flacon en plastique sur deux. C’est un résultat positif mais nous ne pouvons nous en contenter.

Pour développer le taux de recyclage de l’ensemble des plastiques, Eco-Emballages pilote une expérimentation qui permet d’agir sur toute la chaîne du tri et du recyclage. Elle vise à mesurer les bénéfices environnementaux et les impacts économiques d’un tel projet en agissant sur :

• L’éco-conception, avec les conditionneurs, pour que les emballages soient plus aptes au recyclage,

• La collecte et le tri, avec les collectivités et les opérateurs du déchet,

• Le recyclage et la valorisation : le projet vise une valorisation maximale des emballages plastiques. Or tous ne sont pas recyclables, notamment ceux associant différentes résines et parfois différents matériaux. Il s’agit donc de construire un dispositif complet associant de façon ambitieuse recyclage matière et valorisation énergie aux différentes typologies d’emballages plastiques, avec l’objectif « zéro décharge ».

Le présent rapport restitue les principales conclusions du 1er appel à projets, lancé en 2010 sur le recyclage matière.

Dans le cadre de cet appel à projets :

22 dossiers ont été reçus

9 projets ont été sélectionnés (8 en 2010, 1 en 2011), avec des échéances des projets

retenus entre juin 2011 et juin 2012.

Ces projets ont fait l’objet d’un financement de l’Ademe et d’Eco-Emballages qui ont apporté chacun 800 000 €.

Comme vous le verrez à la lecture de ce document, les conclusions s’attachent à formuler les principales problématiques techniques identifiées par familles de résines et d’emballages. En revanche, elles ne proposent pas de solutions clés en mains. Ainsi, le second appel à projets lancé au début de cette année nous permettra d’approfondir nos connaissances et d’apporter des solutions concrètes à la problématique du recyclage des plastiques.

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Les projets sélectionnés sont les suivants (par ordre alphabétique):

Sociétés Acronyme du

projet Durée du projet

(en mois) Contact

Nord Pal Plast Petloop 9 Jean-Philippe Carpentier : [email protected]

Paprec Paprec post

consommation 12

Christophe Mallevays : [email protected]

Pellenc Sélective Technologie

- 15 Frédéric Demarez : [email protected]

Régéfilms Tafem 16 Bruno Gautier : [email protected]

Sita Ile de France Seva 9 Alexandra Bourgoin : [email protected]

Val’Aura (Sita) Explaso 15 Lionel Petit : [email protected]

Valorplast Séréplast II 12 Tristan Brunin : [email protected]

Véolia Ile de France Valoptic 6 Thibaut Houette : [email protected]

Véolia Paul Grandjouan VPCO 6 Annaïg Pesret : [email protected]

NB : les synthèses de 7 des 9 projets sont actuellement disponibles

Les 8 messages-clés ci-dessous : un bon résumé des enseignements à date

1 La qualité du flux « flacons en polyéthylène » (PEhd) est améliorée par la mise en œuvre d’un flux d’emballages en polypropylène (PP),

2 Aucun obstacle technique au recyclage des emballages en polypropylène (PP) ne ressort, avec potentiellement des perspectives de débouchés à forte valeur ajoutée (pièces de carrosserie automobile),

3 Des solutions industrielles de tri et de recyclage des emballages souples en polyéthylène (PEbd) émergent dès à présent, sachant que ces films et emballages souples modifient significativement l’organisation du travail dans les centres de tri (non conçus au départ pour trier ces matériaux, et en particulier, les films),

4 Les pots, barquettes et blisters en polyéthylène téréphtalate (PET) peuvent perturber le recyclage des bouteilles en PET,

5 La pertinence du recyclage des emballages en polystyrène (PS) passe par une amélioration de leur séparation, tant en centre de tri qu’en unité de recyclage, avec une augmentation de la captation et de la pureté matière,

6 Le polychlorure de vinyle (PVC), souvent en multicouches, doit être isolé des autres emballages en plastique pour ne pas perturber leur recyclage,

7 Les développements des technologies de reconnaissance et séparation (en premier lieu le tri optique en proche infrarouge), engagés depuis quelques années et à venir, constituent un levier indispensable pour l’élargissement des consignes de tri à tous les emballages ménagers en plastique,

8 La multiplication des étapes de séparation est un frein à l’efficacité, tant au plan technique (dégradation du rendement matière) qu’au plan économique.

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2. LE GISEMENT DES EMBALLAGES MENAGERS EN PLASTIQUE La composition du gisement d’emballages ménagers a fait l’objet d’une étude approfondie réalisée au premier semestre 2011 à la demande d’Eco-Emballages, en collaboration avec ELIPSO, l’organisation professionnelle des emballages plastiques et souples.

Cette étude différencie les bouteilles et flacons (qui bénéficient déjà de filières de recyclage), les emballages rigides (pots, barquettes, blisters…) et les emballages souples (sacs, films de regroupement, poches souples), dont les comportements en centre de tri et les filières de recyclage sont très différents.

Elle conduit à une 1ère segmentation des gisements en « recyclables, déjà dans les consignes de tri », « potentiellement recyclables », « difficilement recyclables » et « non identifiable / non recyclable ».

La 1ère catégorie correspond aux bouteilles et flacons,

La 2ème comprend tous les autres emballages (pots et barquettes, films et sacs),

La 3ème catégorie correspond aux petits emballages (par exemple, les films de format inférieur à A5) et aux emballages complexes (par exemple, les multimatériaux).

Répartition des différentes fractions plastiques

Répartition des différentes fractions plastiques :

Total emballages plastiques ménagers mis

sur le marché chaque année

1090 kt

Bouteilles et flacons 435 kt PET clair

PET foncé PEhd/PP

245 kt 55 kt 135 kt

Pot, barquettes, rigides 370-380 kt

PP PS

PET PE

PVC PSE

Complexes EVOH Autres complexes

95-105 kt 75-80 kt 60-65 kt 15-20 kt 25-30 kt 40-45 kt 25-30 kt 20-25 kt

Films souples 280 kt

PEbd PEhd

PP Complexes

< A5

90 kt 30 kt 10 kt 50 kt 100 kt

A date, seuls les 40% de bouteilles et flacons sont ciblés, sachant qu’il ressort de cette analyse que plus de 75% de ces emballages plastiques ménagers pourraient potentiellement faire l’objet d’une filière de recyclage.

Potentiellement

recyclable

Non triable /

Non recyclable

Non triable /

Non recyclable

FILMS

SACS

26 %

40 % 40 %

23 %

11 %

13 %

13 %

34 %

POTS

BARQUETTES

RIGIDES

BOUTEILLES

FLACONS

Potentiellement recyclable

Potentiellement

déjà dans les

consignes de tri

7

3. RECYCLAGE ET DEBOUCHES LES EMBALLAGES RIGIDES ...................................................................................................... 8

LES EMBALLAGES SOUPLES ................................................................................................... 12

TRI DES EMBALLAGES MENAGERS EN PLASTIQUE ................................................................ 13

Pour tous les nouveaux emballages en plastique, les problématiques de recyclage peuvent être regroupées en 2 catégories, elles-mêmes composées de 2 ou plusieurs items :

La reconnaissance et la séparation des déchets d’emballages :

• La séparation des emballages plastiques des autres emballages ménagers,

• Le tri par résine, par groupe de résines ou par nature (bouteilles vs barquettes), avec trois aspects : technique (l’identification de la résine est-elle techniquement possible), organisationnel (quelles étapes de séparation successives jusqu’à la résine), et économique (coûts des différentes étapes, valeur des résines),

• Le conditionnement des emballages triés.

Le recyclage et les débouchés des flux triés :

• Le recyclage (production de matière recyclée) en tant que tel,

• Les débouchés pour les matériaux recyclés provenant de ces emballages triés.

Comme nous le verrons dans la suite du document, l’ordre d’importance entre ces différents items varie en fonction de la résine, du type d’emballage, de la matière, de la sensibilité des résines aux additifs et de la typologie d’emballage.

A noter que la notion de résine ne suffit pas pour mener cette synthèse. Elle doit souvent être complétée par l’analyse du couple emballage/résine pour évaluer au plus juste la réelle potentialité de recyclage de la résine.

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LES EMBALLAGES RIGIDES

Les emballages PEhd : des impacts sur leur recyclage?

Aujourd’hui, des flacons en PP, présents dans la collecte sélective, sont triés en mélange avec les flacons en PEhd. Ceci est possible, sans dégrader le recyclage du PEhd, du fait de la faible proportion de ces flacons en PP (< 10%).

Pour les emballages du type pots ou barquettes, la part des emballages en PP est beaucoup plus importante, alors que la proportion de pots et barquettes en PEhd est très faible. L’extension des consignes à tous les emballages en plastique conduira à la séparation du PEhd et du PP, à la mise en place d’un flux de PP et d’une filière spécifique.

De ce fait, la pureté du flux de PEhd s’améliore, conduisant notamment à un renchérissement de son prix de reprise.

Les emballages PP peuvent-ils rejoindre les filières de recyclage déjà existantes ?

Comme évoqué ci-dessus, l’extension des consignes à tous les emballages en plastique conduit à la mise en place d’un flux de PP et d’une filière spécifique.

La mise en place d’une filière de recyclage pérenne passe par des investigations complémentaires, notamment sur les points suivants :

• Identification précise des freins induits par la présence d’additifs, ou par l’association avec d’autres matériaux.

• Optimisation des procédés de production de matière recyclée pour atteindre les caractéristiques requises pour des débouchés haut de gamme, type pièces de carrosserie dans l’automobile,

• Définition de la meilleure organisation (montée en puissance, localisation en France, en Europe) des capacités de production de cette nouvelle matière recyclée. Potentiellement, des capacités de 10 à 20 kt existent déjà en France, chez les régénérateurs de PEhd.

Ces enseignements et pistes d’investigations complémentaires découlent des projets Séréplast II, Paprec Post Consommation et Seva (cf. fiches de synthèse par projet ci-après) :

• Le projet Séréplast II a permis de mesurer les performances (captation, pureté objets) obtenues avec les équipements existants aujourd’hui dans les process de tri,

Surtri automatique Pureté objet moyenne : PP : 90%

Pureté inférieure aux attentes. Principale cause : emballages complexes.

Les premiers enseignements montrent que :

• Les emballages sont en majorité mono matériau, bien identifiables, et constituent un gisement conséquent,

• La reconnaissance et la séparation des emballages en PP peuvent se faire avec des niveaux de performances élevées (captation, pureté objets),

• Aucun obstacle majeur au recyclage n’est apparu, avec l’utilisation possible des installations existantes de régénération de PEhd. Cet enseignement sera à confirmer par des campagnes significatives de régénération du PP,

• Les caractéristiques physico-chimiques de la matière recyclée déjà obtenue permettent des débouchés dans le bâtiment (coffrages, caniveaux), dans l’industrie (palettes, bacs à fleurs), dans l’automobile (pièces de base),

• Il existe déjà des filières de recyclage dans d’autres secteurs (Véhicules Hors d’Usage en particulier), dans lesquels il existe une forte demande de matière recyclée.

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• Les projets Paprec Post Consommation et Séréplast II ont permis de mesurer les caractéristiques physico-chimiques du PP recyclé issu de déchets d’emballages ménagers, et de tester son recyclage dans des applications industrielles,

Régénération PP Rendement process ≅ 80% Rendement satisfaisant pour les régénérateurs. r-PP de qualité injection mais non compatible avec l’extrusion.

• Le projet Seva a expérimenté la reconnaissance / séparation du PP en centre de tests, et le recyclage des emballages en PP en dilution dans du PP post-industriel.

Le PS : un rendement matière faible. Filière dédiée en France / filière en Europe / autre valorisation : quelles solutions privilégier ?

La majorité des emballages en PS sont de petite taille, et peuvent être souillés (utilisés essentiellement dans l’industrie agroalimentaire, dans le secteur des produits frais). Ils sont donc plus difficilement identifiables et captables en centre de tri, et peuvent polluer les autres flux triés. De plus, c’est un matériau friable, qui supporte mal les ruptures de conditionnement (mises en balles, transports).

L’identification de la meilleure solution de recyclage passe par des investigations complémentaires sur les points suivants :

• Limitation du nombre d’étapes de tri et de conditionnement, par l’apport direct d’un flux mix, composé de bouteilles et autres emballages rigides de différentes résines, chez les régénérateurs, dans l’objectif de réduire les pertes matières liées à la petite taille des emballages et à la friabilité du matériau,

• Amélioration des procédés de régénération, notamment pour l’élimination des impuretés, afin d’atteindre les caractéristiques requises pour des débouchés à plus haute valeur ajoutée (extrusion feuille),

• Approfondir la reconnaissance et la séparation du PSE en centre de tri, de surtri ou de régénération, et identifier les possibilités potentielles de recyclage (pour le propre et sec, mais pas pour le « souillé »).

Ces enseignements et pistes d’investigations complémentaires découlent des projets Séréplast II, VPCO et Paprec Post Consommation (cf. fiches de synthèse par projet ci-après) :

• Les projets Séréplast II, VPCO et Paprec post Consommation ont permis de mesurer les performances (captation, pureté objets) obtenues avec les équipements existants aujourd’hui dans les process de tri,

• Le projet Séréplast II a permis de faire des premiers tests de recyclage du PS dans des applications de base.

Régénération PS Rendement process 70 à 75% Fragilité du matériau qui abaisse le rendement. Débouchés à faible valeur ajoutée


• La reconnaissance et la séparation des emballages en PS ne posent pas de problèmes d’ordre technique, mais avec des niveaux de performances (captation, pureté objets) en retrait sensible par rapport aux autres résines, du fait notamment de la friabilité du matériau. Par ailleurs, ces emballages sont très souvent porteurs de larges étiquettes, en papier ou dans une autre résine, qui perturbent les séparateurs automatiques et les rendent difficilement identifiables,

• La petite taille des emballages, la friabilité du matériau engendrent des pertes au niveau du tri, du conditionnement, de la régénération, venant encore dégrader la captation du matériau,

• La qualité du r-PS obtenu est intermédiaire (entre PS choc et PS cristal), conduisant à des débouchés avec une faible valeur ajoutée (cintres, boites pour CD). Des débouchés sont potentiellement envisageables en pièces d’injection : mobilier de bureau, équipements bureautique, informatique.

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Le PET : Peut-on recycler ensemble les bouteilles et les barquettes ?

Le recyclage du PET bouteille connaît depuis quelques années un développement rapide et rencontre une très forte demande. Il existe de ce fait un intérêt prononcé pour l’autre gisement de PET, celui issu des barquettes où certains voient l’opportunité de recycler des tonnages complémentaires permettant peut-être de satisfaire l’attente du marché. Par ailleurs, la part du PET dans les barquettes pourrait augmenter, en substitution d’autres résines et notamment du PVC par rapport auxquelles le PET est considéré comme plus recyclable.

Les approfondissements à envisager concernent :

• La validation des possibilités et limites de mélange de bouteilles et barquettes PET, notamment par des tests de régénération, dans les filières bouteilles et fibres, de bouteilles avec différents pourcentages de barquettes,

• Les techniques d’identification permettant de séparer automatiquement bouteilles et barquettes en PET,

• Les phases de lavage et de broyage.

Ces enseignements et pistes d’investigations complémentaires découlent des projets Séréplast II, Nord Pal Plast et Seva (cf. fiches de synthèse par projet ci-après) :

• Le projet Nord Pal Plast a notamment porté sur l’identification des différents types de PET présents dans les emballages rigides, et en particulier du PETg. Les conséquences sont : identifications des freins au recyclage « bouteille vers bouteille »,

• Le projet Séréplast II a permis de réaliser des mesures de pureté/résistance/caractéristiques confirmant l’aptitude au recyclage dans la fibre.

Régénération PET barquettes

Rendement process : Pollution du flux par le PVC

Conditions optimales de broyage différentes du broyage du PET bouteille. Besoin d’une meilleure maîtrise de l’éjection du PVC.

• Le projet Seva a mesuré des performances de séparation de détecteurs optiques.


• Bien que les barquettes utilisent la même résine PET que les bouteilles, leur aptitude au tri et au recyclage n’est pas exactement la même,

Au niveau du tri, le gisement de barquettes est nettement plus hétérogène que celui des bouteilles (existence de multicouches et complexes), et les dispositifs optiques de séparation ne permettent pas de sélectionner uniquement des barquettes PET. Globalement un flux mixte bouteilles/barquettes est donc nécessairement d’une qualité inférieure à celle d’un flux bouteilles seules,

Le broyage, où les outils sont calibrés pour un type d’objet et une épaisseur de PET donnée, engendre un émiettement excessif des barquettes PET, ce qui dégrade sensiblement le rendement matière des lignes actuelles,

Enfin, la proportion de colles, opercules, …, plus importante que pour les bouteilles, entraine un certain nombre de contraintes dans les étapes de régénération,

• L’hypothèse qui se dessine actuellement est une orientation des barquettes PET (seules ou en mélange avec des bouteilles) vers des débouchés dans la fibre. Une incorporation, en quantité limitée, dans la filière bouteille n’est pas exclue mais demande des vérifications complémentaires.

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Le PVC dans l’emballage ménager, une extraction indispensable. Quelle opportunité de créer une filière de recyclage fiable ?

Cette résine n’est quasiment plus utilisée pour les bouteilles, mais reste présente au niveau des barquettes (charcuterie, …), des blisters (petit électronique, …) et des films (autour des barquettes de volaille par exemple). Son remplacement par d’autres résines (par exemple PET) est envisageable, et va être étudié dans le cadre de certains projets sur l’amélioration de la recyclabilité, mais ne pourra être total à court terme. Or, sa présence en mélange dans d’autres flux (à recycler ou à valoriser) génère des obstacles ou des impossibilités de valorisation de ces flux. Tant que cette résine sera présente dans les emballages ménagers, sa séparation des autres résines sera donc indispensable pour garantir leur bon recyclage et leur bonne valorisation. Par ailleurs, des solutions de recyclage de PVC, pouvant potentiellement permettre de valoriser ce flux, existent.

La mise en place de filières pérennes de recyclage des autres résines passe par une extraction totale des emballages en PVC. Des investigations complémentaires sont à mener sur les points suivants :

• Améliorer les performances d’identification et de séparation du PVC dans les process de production de matière recyclée, pour réduire au maximum la pollution des autres résines,

• Etudier l’opportunité de créer une filière de recyclage des emballages ménagers en PVC ou d’incorporation de ce flux dans les filières de recyclage existantes (PVC industriel), malgré la faiblesse du gisement (30kt), et la nécessité de massifier ce flux.

Ces enseignements et pistes d’investigations complémentaires découlent des projets Séréplast II et Paprec Post Consommation (cf. fiches de synthèse par projet ci-après) :

• Le projet Séréplast II a permis de mesurer les performances (captation, pureté objets) obtenues avec les équipements existants aujourd’hui dans les process de tri, et de tester le recyclage en mélange avec du PVC post industriel,

• Le projet Paprec Post Consommation a montré les limites et contraintes du PVC issu d’emballages ménagers.

Régénération PVC Rendement process : Résultats limités par les faibles quantités obtenues.

Utilisation en compound dans des applications feuilles. La régénération par voie sèche donne de meilleurs résultats que par voie humide. Besoin de réduire la part de fibreux.


• La reconnaissance et la séparation des emballages en PVC sont techniquement possibles. Cependant, le PVC est souvent associé à d’autres matériaux. Cette association peut conduire à une mauvaise reconnaissance et orientation en centre de tri ou de surtri, engendrant une dégradation de la qualité des flux produits,

• Les emballages en PVC perturbent le recyclage des autres résines (en particulier celui des emballages en PET et dans une moindre mesure celui des polyoléfines),

• La tolérance en PVC (plus particulièrement tolérance en taux de chlore) pour le recyclage des autres résines est faible (<0,1%),

• Le recyclage du PVC issu de déchets d’emballages ménagers, en mélange avec du PVC post industriel, est, sous certaines conditions, techniquement possible (applications feuille).

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LES EMBALLAGES SOUPLES

La séparation et le recyclage des emballages souples des autres matériaux, un enjeu important pour les intégrer dans l’extension des consignes de tri

Les films et emballages souples en plastique constituent une part significative du gisement d’emballages ménagers en plastique (26%)(1). L’élargissement du recyclage aux déchets correspondants présente donc des enjeux importants.


• Amélioration des solutions de séparation des films en centre de tri (solutions aérauliques, mécaniques et optiques),

• Rapprochement des performances de qualité possibles en centre de tri et des cahiers des charges acceptables chez les régénérateurs,

• Identification de débouchés potentiels pour les autres résines présentes dans les films et emballages souples : recyclage matière pour le PP ? autres valorisations pour les complexes.

Ces enseignements et pistes d’investigations complémentaires découlent des projets Explaso, Pellenc ST et Régéfilms (cf. fiches de synthèse par projet ci-après) :

• Le projet Explaso a porté sur la séparation mécanique des films et emballages souples et des autres déchets d’emballages présents dans les flux « emballages + journaux » triés en centre de tri,

• Le projet Pellenc ST a porté sur la reconnaissance optique du PEbd, la séparation des films et emballages souples et des autres déchets d’emballages présents dans les flux triés en centre de tri,

• Le projet Régéfilms a porté sur la reconnaissance optique et séparation des films en PEbd et des films dans d’autres matières présents dans les flux de plastiques souples issus de centres de tri.

(1) Cf. les données sur le gisement des emballages plastiques ménagers en page 6


• Leur présence dans les flux triés en centre de tri modifie significativement l’organisation du tri, notamment quand ils sont collectés en mélange avec des journaux-magazines,

• Un écart, potentiellement important, existe entre la qualité (composition du flux) que les centres de tri sont en mesure de produire et celle qu’attend un régénérateur,

• Une partie significative des films triés (les autres matières que le PEbd) n’a pas aujourd’hui de débouchés en valorisation matière,

• Le recyclage des films et emballages souples en PEbd, en mélange avec de la matière vierge, est opérationnel pour fabriquer de nouveaux films en PEbd.

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TRI DES EMBALLAGES MENAGERS EN PLASTIQUE

Pour obtenir ces matières à recycler, des étapes successives de reconnaissance et de séparation sont nécessaires.

En effet, en partant de flux de collectes sélectives dans lesquels différents types d’emballages, composés de différents matériaux, sont mélangés, l’enjeu est de parvenir à des flux mono-résine ayant une pureté matière très élevée, en général supérieure à 99%.


• Conforter les enseignements obtenus en travaillant avec les flux plastiques issus de l’expérimentation sites pilotes, puisque, dans les présents projets, le tri a été fait sur un gisement de pots et barquettes fortement minoré (ceux présents « par erreur » dans la collecte sélective hors expérimentation).

• Déterminer la meilleure organisation actuelle de tri (tri du mix et/ou tri par résine et/ou affinage) conduisant aux meilleurs taux de captation pour toutes les résines, dans les meilleures conditions économiques,

• Améliorer les solutions de séparation des films : séparation des films et des fibreux, séparation des films par résine.

Ces enseignements et pistes d’investigations complémentaires découlent de tous les projets (cf. fiches de synthèse par projet ci-après), notamment les projets VPCO, Séréplast II, Paprec Post Consommation pour le tri des emballages rigides, et les projets Explaso, Pellenc ST pour le tri des emballages souples.

A noter qu’ils seront complétés par les enseignements des expérimentations menées avec les 49 collectivités (nombre au 1er mai 2012) fonctionnant avec les nouvelles consignes plastiques.


• Quelle que soit la résine, quelle que soit la solution de reconnaissance utilisée, l’identification et le tri des emballages sombres sont problématiques,

• L’organisation actuelle, en 3 étapes successives (tri du mix, tri par résine, affinage), induit beaucoup de pertes matières du fait, notamment, de la multiplication des ruptures de charges,

• Les niveaux de pureté atteints sont corrects, ce qui laisse à penser que l’atteinte de performances analogues à celles obtenues aujourd’hui sur les bouteilles et les flacons en PET et en PEhd est tout à fait envisageable,

• La séparation des pots et barquettes, notamment ceux aplatis, ou des emballages souples et films, avec les matériaux fibreux est difficile, et n’atteint généralement pas les niveaux de performances requis pour que leurs recyclages se fassent dans de bonnes conditions techniques et économiques.

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4. LES ENSEIGNEMENTS PAR PROJET

1. Synthèse du projet PETLOOP ........................................................................................... 15

2. Synthèse du projet PAPREC POST CONSOMMATION .................................................... 16

3. Synthèse du projet TAFEM ............................................................................................... 18

4. Synthèse du projet SEVA ................................................................................................. 20

5. Synthèse du projet EXPLASO ........................................................................................... 22

6. Synthèse du Projet SEREPLAST II ...................................................................................... 24

7. Synthèse du projet VPCO ................................................................................................ 26

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1. Synthèse du projet PETLOOP

Partenaires : Nord Pal Plast, Triselec Lille, Communauté Urbaine de Lille Métropole, ROXPET, Crepim

Objectifs : Connaitre la part de PET glycol (PETg) admissible dans le PET pour du recyclage « bottle to bottle »

Positionnement : sur la filière PET et en étapes de surtri ou d’affinage en amont du recyclage

Enjeux techniques et économiques :

Le PETg (PET glycol) est une catégorie particulière de PET. Il a des caractéristiques légèrement différentes du PET bouteilles, ce qui pourrait poser des problèmes dans la filière de recyclage, en particulier dans le recyclage « bottle to bottle », à forte valeur ajoutée (risque de compromettre les propriétés mécaniques du matériau).

Les enjeux techniques et économiques du projet sont :

• De trouver une méthode d’identification fiable du PETg permettant si besoin de le séparer du PET

• De déterminer, dans le cadre d’une utilisation bottle to bottle, la possibilité ou non de mélanger du PETg à du PET «pur» sans dégrader les propriétés mécaniques et dans quelle proportion le faire

Synthèse des résultats du projet PETLOOP :

Sur la base de lots de référence de PET constitués dans le centre de tri de Lille-Loos, des mesures et analyses ont été effectuées avec les résultats suivants :

• La teneur du lot en PETg est très faible de l’ordre de 0,6%. Les pots et barquettes ne sont pas en PETg, ce sont principalement les blisters qui peuvent être en PETg, d’où les faibles quantités. => analyses des 2 types, PETg et PET barquettes dans la suite du projet

• La reconnaissance par I’Infrarouge du PETg et du PET barquettes est difficile compte tenu de la ressemblance des molécules

• En laboratoire, l’incorporation de PETg, même à de faibles teneurs, est impossible en bottle to bottle (phénomène de prise en masse)

• En laboratoire, l’incorporation de PET barquettes est possible, à confirmer en test industriel

• En tests industriels pour le PET barquettes, difficulté de le travailler (pertes élevées, qualité médiocre, usure des équipements,…) donc l’incorporation avec du PET bouteilles est difficile

Premières conclusions et perspectives

Ce projet a permis de tirer des premières conclusions et de donner des pistes d’investigation pour la filière PET :

• Sur le process Krones, l’incorporation de PETg est impossible et l’incorporation de PET barquettes difficile

• Il est nécessaire de séparer le PETg en amont et de trouver des filières pour ce flux

• Pour le PET barquettes, il est nécessaire d’approfondir les travaux sur les différentes étapes de tri, séparation, broyage et maîtrise de la qualité (refus et limitation des pertes)

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2. Synthèse du projet PAPREC POST CONSOMMATION

Partenaires : PAPREC Nord, PAPREC Plastiques, PAPREC France, PELLENC ST

Objectifs : Développer des solutions à l’échelle industrielle depuis l’étape de tri par groupe de résine, de tri par résine jusqu’à l’étape de recyclage des différentes fractions rigides et souples

Positionnement : tri des plastiques souples et rigides, tri par résine des plastiques rigides, régénération - recyclage des fractions PP, PS, PVC, PE films


• Apporter une solution industrielle de tri des fractions rigides et souples dans les centres de tri avec des technologies existantes moyennant des adaptations non substantielles

• Tester sur un centre de tri la possibilité de trier par résine en utilisant les équipements existant (séparateurs optiques) et évaluer les performances (qualité, pertes,…) et les coûts afférents

• Tester la régénération des différentes résines extraites PP, PS, PVC et PE films.

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Synthèse des résultats du projet PAPREC POST Consommation :

Sur la base de campagnes de tri effectuées dans le centre de tri de Paprec Harnes, des mesures et analyses ont été effectuées avec les résultats suivants :

Etapes Résultats Enseignements

Tri automatique du mix Pureté objet : 80% (moyenne)

(Pas de mesure de pureté objet par résine)

Tri positif automatique atteint une pureté intéressante, mais à améliorer (limite de capacité de certains équipements)

Pertes de matériaux (petits, sombres, …)

Tri aéraulique souples (films) Pureté : 63% Système aéraulique insuffisant Besoin d’une étape de purification supplémentaire

Tri automatique par résine

Pureté objet :

- PEhd : 95%

- PP : 92%

- PS : 88%

- PVC : 69%

Taux de refus moyen : 20%

Coût : de l’ordre de 400€/tonne

PEhd : pureté attendue

PP, PS : puretés inférieures aux attentes

PVC : quantités trop faibles pour analyser les résultats

Régénération PP Tests possible avec une étape d’épuration complémentaire

Nécessité d’ajouter une étape d’amélioration de qualité en régénération

Régénération PS Test limité vu les quantités

Régénération PVC Test non réalisable – quantité insuffisante

Régénération PE films Tests non réalisables dans le cadre du projet

Le process de tri avec uniquement de l’aéraulique n’est pas suffisant pour une régénération

Conclusions

Ce projet a permis de tirer des premières conclusions :

• Possibilité de trier le mix rigides (PEhd, PP, PS et PVC) avec les séparateurs optiques sur les centres existants.

• Impossibilité, avec les séparateurs aérauliques, d’obtenir une qualité de films pour les filières de recyclage sans étape de tri supplémentaire.

• Faisabilité technique du tri du mix rigides par résine sur le même centre de tri en campagnes séparées (2 tri optiques et contrôle manuel), mais niveau de qualité encore insuffisant pour les filières testées (pour PP, PS, PVC) et coût élevé.

Perspectives

• Nécessité d’affinage complémentaire des résines PP/PS/PVC en entrée de régénération,

• Nécessité de valider lors de l’expérimentation sites pilotes (composition et quantités différentes de pots et barquettes) les qualités et quantités obtenues aux différentes étapes.

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3. Synthèse du projet TAFEM

Partenaires : Régéfilms, Pellenc ST

Objectifs : Développer et valider industriellement un procédé intégré dans une ligne de recyclage, visant à identifier et trier des films d’emballage plastique usagés afin de produire des granulés PEbd régénérés de qualité filmable (revalorisation film to film)

Positionnement : plastiques souples en étape de régénération/recyclage


Ce projet doit permettre d’améliorer la recyclabilité des films d’emballages ménagers usagés en éliminant le maximum de contaminants (autres plastiques, refus) qui nuisent à la filmabilité du PEbd régénéré. Il permettra de donner un retour d’information précis aux centres de tri sur la qualité des lots à fournir, ainsi qu’une détermination précise des taux admissibles industriellement pour permettre un recyclage correct des films (cahier des charges actuel minimum 85% de PEbd, maximum 15% de contaminants).

Le projet porte sur :

• La préparation du flux des films chez le régénérateur pour être compatible avec un tri optique, • L’adaptation du tri optique aux films avec élimination des polluants les plus critiques, • L’amélioration de la productivité de la ligne de recyclage, • L’amélioration de la qualité des produits fabriqués afin de développer des applications à forte valeur

ajoutée, • Le reporting sur la qualité des lots de films recyclés auprès des différents centres de tri fournisseurs.

Synthèse des résultats du projet TAFEM :


Préparation Les étapes de délitage, broyage, criblage et régulation sont fonctionnelles

Tri

Efficacité : 93%

Pureté matière : 96%

Taux de refus : 5 à 35%

Débit de ligne : jusqu’à 2 tonnes/heure

Présence de papier, PP, métaux, PVC, PET

Au-delà de 20% de produits hors PE, dégradation très sensible des performances

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Le projet a permis de définir le cahier des charges des matières entrantes chez Régéfilms.

Type Exemple Nature Spécificité

Films PEbd naturels épais Housse électroménager, meubles, outillage…

PEbd Non souillés (plâtras, peinture..), peu de papier, pas de films adhésifs

Films PEbd colorés épais Housse noire, bleue, etc… PEbd Non souillés (plâtras, peinture..), peu de papier, pas de films adhésifs

Films épais peu encrés Fardelage (eau, papier hygiène, pack en général…)

PEbd Peu de papier, pas de films adhésifs

Films épais encrés Fardelage (sodas, jus de fruit) PEbd Peu de papier, pas de films adhésifs

Films à bulle PEbd Non souillés (plâtras, peinture..), peu de papier, pas de films adhésifs

Films étirables Industriel assimilé PEbd

Sacs boutiques PEbd Vides

Sacs en PEbd épais encrés Jardinerie, bricolage.. PEbd Propres et vidés entièrement

Sacs poubelles PEbd Propres et vidés entièrement

Sacs de collecte PEbd-PEhd Propres et vidés entièrement

Sacs de caisse PEbd-PEhd Propres et vidés entièrement

Teneur en PEbd (sur produits secs) 85,0%

Teneur en polyoléfines (sur produits secs) 95,0%

Produits tolérés accidentellement En poids

Papiers, cartons, étiquettes 2,8%

Autres emballages plastiques (bouteilles, barquettes,…) 1,0%

Autres objets en plastiques 0,2%

Liens, agrafes, textiles 0,1%

Pollution minérale et organique 0,2%

Emballages métalliques 0,2%

Produits non tolérés En poids

Films et sacs pleins ou souillés

0,5%

Films ménagers alimentaires fins

Autres films (cellophane, complexes, PVC,…)

Films et sacs (métallisés, complexes, PVC,…)

Sacs et cabas tissés

Autres objets caoutchouc, métaux, bois, gravats, verre, textiles

Perspectives

• Le démarrage de l’expérimentation collectivités locales en 2012 permettra de recevoir des flux de différents centres de tri et de confirmer les niveaux de qualité acceptables et les contaminants à éliminer.

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4. Synthèse du projet SEVA

Partenaires : Sita ile de France, Sita Négoce, France Plastique Recyclage, Pellenc ST

Objectifs : tester le tri mix et tri par résine (PP, PS et PVC) par séparateurs optiques, étudier les filières de recyclage pour un mix PE/PP/PS, pour le PP seul, pour le PET (intégration du PET barquettes dans le flux PET pour un retour à la bouteille).

Positionnement du projet : tri du mix et tri par résine des plastiques rigides, régénération du PP, régénération des barquettes PET avec les bouteilles PET


• Evaluation des performances du tri par résine sur machine de tri optique.

• Pour le recyclage :

o Identifier le cahier des charges pour le recyclage par résine (PP, PS, PVC).

o Faisabilité technique et économique du recyclage du PET barquettes avec le PET bouteilles en application « bottle to bottle ».

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Synthèse des résultats du projet SEVA :


Tri du mix

PP : efficacité 97%, pureté objet : 91%

PS : efficacité 94%, pureté objet : 66%

PET foncé : efficacité 85%

Ce niveau de performance est compatible avec les prescriptions de reprise identifiées.

Régénération PP Tests en mélange : ¼ PP issu du projet SEVA et ¾ PP autre provenance.

r-PP de qualité acceptable dans les filières automobiles.

Régénération PET barquette et bouteille

Les conditions des essais : mélange de barquettes pas forcément PET + bouteilles PET, ont conduit à des résultats ne permettant pas de conclure quand à la possibilité de recycler en mélange les barquettes et les bouteilles PET

Au niveau du broyage : les différences de comportement des barquettes et bouteilles entrainent une usure élevée des outils et des rejets importants.

La souillure plus élevée des barquettes entraine une pollution plus importante des eaux de lavage.

Conclusions

• Le tri par résine sur un centre de tri nécessite, à partir d’un flux mix, 3 étapes de tri optique et au moins 5 alvéoles de stockage disponibles (difficile sur des configurations actuelles).

• La faisabilité technique du recyclage du PP est validée. Le process de l’unité de régénération est relativement flexible.

• Le test de recyclage du PET barquettes avec le PET bouteilles chez FPR est négatif.

o Présence de contaminants (PVC, autres) à des niveaux trop élevés ( problème sur l’échantillon qui a été reconstitué en centre de tri à partir de barquettes sur-triées manuellement, puis mises en balles et réintégrées à un flux de bouteille)

o Le PET barquette, plus souillé que le PET bouteille, oblige à revoir les installations de régénération (qualité de l’air, traitement des eaux de lavage)

o L’imbrication des barquettes mise en balles pose des problèmes au délitage (pertes, impuretés).

• Le projet n’a pas permis la séparation PET bouteilles / PET barquettes par séparateur optique.

Perspectives

• Le tri par résine, techniquement possible, nécessite une analyse économique complète ainsi que des tests industriels. Les résultats seront à comparer avec la solution centre de surtri dédié plastique.

• Les aspects économiques concernant le tri et le recyclage de ces nouvelles résines PET, PP, PS nécessitent d’être approfondis, notamment par une comparaison entre tri par résine sur centre de tri existant ou centre de tri dédié.

• Approfondir les possibilités de recyclage en mélange du PET barquette et du PET bouteille (à différents pourcentages) pour différentes applications (bouteilles, fibres, feuilles)

• Etudier la séparation automatique du PET bouteille et du PET barquette

• L’incorporation des PET barquettes avec les PET bouteilles en application « bottle to bottle » pose plusieurs problèmes. Des tests complémentaires pourraient être effectués d’une part pour la filière textiles, d’autre part de faisabilité pour séparer les flux PET bouteilles et PET barquettes pour un recyclage séparé (dans ce cas les applications PET barquettes seules doivent être validées)

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5. Synthèse du projet EXPLASO

Partenaires : SITA CENTRE EST, HOFMANN

Objectifs : Tester l’efficacité de tri mécanique des plastiques souples, dans un flux de collectes sélectives en mélange, avec le séparateur expérimental EXPLASO

Positionnement : tri des plastiques souples en centre de tri


• Mise au point d’un outil de séparation mécanique des plastiques souples, opérationnel sur des collectes sélectives en mélange en entrée de centre de tri.

• Mesure des performances atteintes (débit, efficacité, pureté),

• Evaluation comparative des coûts tri manuel/tri mécanique.

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Synthèse des résultats du projet EXPLASO :

Le prototype est un séparateur balistique spécialement aménagé (inclinaison, fréquence de fonctionnement, perméabilité de la plaque séparatrice, ...) pour séparer les plastiques souples (flux plastiques en partie haute) des autres flux.


Tri mécanique des souples

Taux de captage ≅ 86% Résultats intéressants pour extraire les films en entrée sur un flux en mélange (BCMPJ)

Pureté objet ≅ 48%

Meilleur taux de pureté avec des taux de films élevés

Forte présence de fibreux

Résultats insuffisants et nécessité de tri complémentaire

Débit réalisé : 6 tonnes/h Insuffisants pour l’objectif de 15 tonnes/h

Conclusions

• Un tri en une seule étape par un séparateur balistique n’est pas possible. L’amélioration de la séparation des films plastiques exige des étapes complémentaires :

o en amont (trommel, séparateur aéraulique) pour augmenter les débits (gros centres de tri) et la pureté,

o en aval de l’outil (tri complémentaire manuel, mécanique ou optique) pour améliorer la pureté.

Perspectives

• Des tests de combinaison/association d’outils intégrant ce séparateur balistique seraient intéressants pour optimiser les paramètres débit, efficacité et qualité d’extraction des souples sur un centre de tri.

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6. Synthèse du Projet SEREPLAST II

Partenaires du projet : VALORPLAST – ECOTRI – Environnement Massif Central

Objectif : expérimenter le tri par résine du flux mix issu de centres de tri manuels et explorer le potentiel de recyclage de chacune des nouvelles résines rigides (PET, PP, PS, PVC) concernées par l’extension du tri, avec la meilleure valeur ajoutée possible

Positionnement du projet : tri par résine, régénération – recyclage des rigides (PET, PP, PS, PVC), valorisation du résiduel du tri par résine

Enjeux techniques et économiques du projet :

• mesurer les performances qualitatives atteintes aux étapes de tri par résine et de régénération.

• Identifier les débouchés potentiels.

• Identifier des pistes visant à améliorer la qualité produite dans les installations de tri par résine pour atteindre le niveau d’exigence requis par les recycleurs, et évaluer le coût de ce tri par résine.

• Fournir des résultats comparatifs entre des processus de régénération pour une orientation optimisée

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Synthèse des résultats SEREPLAST II :


Tri du mix manuel

Ecart significatif de la captation des pots et barquettes entre les tris manuels positif et négatif. Augmentation du taux de refus en tri négatif (taux de refus <10% dans les deux cas).

Le tri manuel négatif des pots et barquettes permet une meilleure captation.

Tri par résine automatique

Pureté objet moyenne : PEhd : 97% PP : 90% PET (barquettes): 94% PVC : 94% PS : 91%

PEhd : pureté objet conforme aux attentes. PP, PET,PVC, PS : puretés objet inférieures aux attentes, sans empêcher leur recyclage. Principales causes : absence de délitage des balles à l’entrée, emballages complexes.

Régénération PP Rendement process ≅ 80% Pureté matière : 95%

Rendement satisfaisant pour les régénérateurs. r-PP de qualité injection mais non compatible avec l’extrusion.

Régénération PS

Rendement process 70 à 75% Pureté matière : 95% (en tenant compte du polybutadiène et des élastomères)

Fragilité du matériau qui abaisse le rendement au niveau du tri, Présence de XPS, séparé du PS au niveau de la régénération (flottation) Débouchés à faible valeur ajoutée

Régénération PET barquettes

Rendement process : limité, du fait du mélange clair / foncé, Pollution du flux par les autres résines (PVC, PLA, … qui noircissent à plus basse température que le PET), supérieure au seuil maxi acceptable, de l’ordre de 1 000 ppm.

Conditions optimales de lavage et broyage différentes du PET bouteille. Besoin d’une meilleure maîtrise de l’éjection des autres résines (notamment, PVC). Débouchés dans le textile.

Régénération PVC

Rendement process : 75% pour un gisement « ménagers + industriels » Résultats limités par les faibles quantités obtenues.

Utilisation en compound dans des applications feuilles. La régénération par voie sèche donne de meilleurs résultats que par voie humide. Besoin de réduire la part de fibreux et des opercules en PE.

Valorisation des résiduels de tri par résine

Quantité inférieure à 10% des tonnages surtriés, Tri et régénération matière complémentaire pour les 2/3.

Possibilité technique d’augmenter le taux de recyclage des plastiques.

Conclusions:

• Confirmation de la faisabilité technique du tri par résine, avec des limites du fait des emballages imbriqués et, dans une moindre mesure, du fait des emballages sombres et complexes.

• Nécessité d’amélioration des performances du tri par résine (débit, efficacité, pureté objet des matières sortantes),

• Des limites, a priori non bloquantes, au recyclage des nouvelles résines ont été atteintes sauf pour le PP.

Perspectives :

• Tri par résine dédié ou tri par résine en entrée de régénération ? • Analyse économique tri par résine, régénération. Optimisation logistique • Nécessité de poursuivre les tests de régénération, pour améliorer la qualité, assurer les débouchés pour

garantir la pérennité de la filière : PP pour débouchés dans l’automobile, PS pour application compound, PET et PVC.

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7. Synthèse du projet VPCO

Partenaires du projet : Grandjouan Saco, Arc en ciel, Netra, Valorplast

Objectifs : tri d’un mix rigides puis tri par résine des rigides avec un process commun. Tri manuel et aéraulique des souples. Mesurer pour ces différentes opérations, les performances de captation et de puretés atteintes, les coûts et les impacts environnementaux

Positionnement du projet : tri d’un mix rigides - tri des souples - tri par résine des rigides


• Mesurer les performances qualitatives et quantitatives atteintes aux étapes de tri d’un mix rigides et souples et de tri par résine des rigides

• Evaluer les coûts liés aux opérations de tri d’un mix rigides et de tri par résine

• Connaître les contraintes liées à l’utilisation d’un process commun aux opérations de tri et de sur-tri des rigides

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Synthèse des résultats VPCO :


Tri d’un mix rigides

Pureté objet : 92% (inférieure aux attentes du projet)

Taux de captation global sur le centre de tri entre 70 et 80 % sur les 2 exploitations (avec des variations par résine)

Coût du tri du mix compensé par l’économie de traitement

Impact important sur l’efficacité/pureté des cribles en amont du tri optique

Maximiser le taux de captage nécessite un tri des plastiques présents dans les corps plats et refus

Prévoir aspiration des films dans les rigides pour réduire le % d’indésirables

Tri par résine des rigides

Pureté objet (Pur) – Taux de captage (Tx):

PEhd : Pur 97% - Tx 93%

PP : Pur 95% - Tx 83%

PS : Pur 96% - Tx 90%

Pertes cumulées dues aux cribles (réduction des mailles) et séparateurs optiques

Nécessité d’avoir une alimentation spécifique pour cette étape de tri par résine

Passage du tri mix au tri par résine sur un même process

Temps de 35 minutes pour passer d’une configuration de tri mix à du tri par résine (principalement dû aux opérations de vidage alvéoles et réglage des séparateurs)

Coût de préparation du process faible (5%) au regard du coût du tri par résine

Optimisation possible en augmentant le nombre d’alvéoles, pour les dédier à chaque matériau, et en centralisant les réglages de séparateurs optiques sur une supervision centralisée

Conditionnement des rigides triés par résine

Poids et tenue des balles insuffisantes avec la succession des résines à mettre en balles

Friction à améliorer dans le canal de presse (nature des parois de tunnel des presses)

Tri des souples sur flux BCMPJ.

Taux de captation très faible (14 %) du au process (aéraulique sur creux et manuel sur plats)

Mettre à disposition de tous les postes de tri des bouches d’aspiration

Conclusions :

• Pour le tri par résine des rigides, tri manuel complémentaire (affinage) indispensable pour atteindre un niveau de qualité minimum de 95%,

• Un centre de tri par résine a des spécificités par rapport à un centre de tri classique : délitage des balles, alimentation directe et criblage adaptée, disponibilité des alvéoles, adaptation du canal de sortie de presse.

• Efficacité très faible du tri aéraulique des souples pour capter les films sur les différentes fractions.

Perspectives

• Nécessité d’améliorer les process de tri des résines rigides pour obtenir des qualités conformes aux exigences des régénérateurs,

• Nécessité de disposer d’un outil de séparation efficace des souples en amont des flux contenant des fibreux (BCMPJ) (mécanique et/ou optique) ,

• Intérêt d’approfondir l’utilisation de la chaîne de tri des corps creux dans un centre de tri sur flux multi-matériau (BCMPJ) comme installation de tri par résine (process, spécificité, …) : fonctionnement en temps masqué possible sur la chaîne des corps creux.

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Contact : Jean-Louis DAVOUST

[email protected]

Département Recyclage

50-52 boulevard Haussmann

75009 Paris

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DE DEVELOPPEMENT - Eco-Emballages · Ces projets ont fait l’objet d’un financement de l’Ademe et d’Eco-Emballages qui ont apporté chacun 800 000 €. Comme vous le verrez