Les emballages en mousse remplissent votre benne à ordures mais sont presque sans poids. Les films plastiques s'emmêlent dans votre presse à balles et bouchent votre extrudeuse. Les sacs en polyéthylène lavés retiennent l'eau et ne sont pas compatibles avec votre granulateur. Vous payez pour transporter l'air et l'eau jusqu'à la décharge tandis que des matériaux recyclables perdent de la valeur sur votre terrain.
Les densificateurs permettent de résoudre ce problème. Ces machines compressent la mousse de polystyrène expansé (PSE), les films de polyéthylène, les sacs en polypropylène et autres plastiques de faible densité en blocs compacts ou en granulés fluides. Résultat : une réduction de volume de 50 à 90 fois pour la mousse, un taux d’humidité final de 1 à 51 TP6T pour les films, des coûts d’élimination réduits et des matériaux revendables à des recycleurs au lieu d’être jetés.[1]
Quels matériaux nécessitent une densification ?
Polystyrène expansé et polystyrène expansé
Les emballages en polystyrène expansé (EPS) — les blocs blancs qui protègent les appareils électroménagers et électroniques — contiennent 98 % d'air. Le polystyrène expansé, la mousse bleue brevetée utilisée comme isolant dans le bâtiment, a une densité similaire. Ces deux matériaux sont recyclables, mais il est pratiquement impossible de les stocker ou de les expédier en vrac.
Les fabricants utilisent des densificateurs pour récupérer les chutes de production. Les distributeurs et les recycleurs traitent les matériaux collectés dans ces machines avant le transport. Sans densification, un camion plein de polystyrène expansé en vrac ne forme qu'une seule palette de blocs.
Les conséquences environnementales sont évidentes. Selon les estimations de l'EPA, le PSE représente entre 25 et 301 TP6T du volume des décharges américaines et libère des contaminants lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil ou brûlé.[2] La densification rend le recyclage économiquement viable.
Films plastiques
Les films PE et PP provenant des sacs d'épicerie, des films étirables et des bâches agricoles sont recyclables, mais posent problème. Les films déchiquetés se dispersent, génèrent de l'électricité statique et forment des ponts dans les trémies des extrudeuses. Les séchoirs traditionnels laissent de l'humidité après lavage, ce qui provoque des bulles d'air et une dégradation des granulés.[3]
Des densificateurs spécialisés, appelés agglomérateurs, déchiquettent le film et utilisent la chaleur de friction pour faire fondre partiellement la surface. Le matériau fusionne en granules uniformes suffisamment denses pour alimenter de manière constante les extrudeuses de granulation. machine à presser les films plastiques gère l'étape de déshydratation avant la densification, réduisant l'humidité à 1-5%.
Deux technologies de base
Compactage à froid
Des vérins hydrauliques ou à vis appliquent une pression extrême pour comprimer les cellules d'air de la mousse sans apport de chaleur externe. Le produit obtenu se présente sous forme de bûches continues ou de blocs rectangulaires empilables sur palettes. Les taux de compression atteignent 50:1 pour le PSE et le XPS.[4]
Le compactage à froid préserve les chaînes polymères. La surchauffe peut dégrader la structure moléculaire et réduire la valeur de la résine recyclée. Ces systèmes sont particulièrement adaptés aux mousses de densité constante issues de déchets d'emballage ou de production.
Densification par fusion à chaud
Ces unités appliquent une chaleur contrôlée pour faire fondre complètement les matériaux en mousse. Le plastique fondu est extrudé à travers une filière pour former des blocs avec une réduction de volume de 90:1. Ce procédé est compatible avec les mousses EPS, EPE et EPP dont la densité est trop variable pour le compactage à froid.[5]
Les densificateurs à fusion à chaud produisent un matériau plus dense, mais consomment davantage d'énergie. Le choix dépend du type de matériau, des besoins en débit et des exigences du marché final.
Agglomérateurs pour le film
Les agglomérateurs de films combinent le broyage, le chauffage par friction et le refroidissement en une seule opération. Les lames génèrent suffisamment de chaleur pour ramollir le film thermoplastique jusqu'à son point de fusion. Le refroidissement par eau ou par air solidifie le matériau en granulés calibrés pour l'alimentation de l'extrudeuse.
Le procédé augmente la masse volumique apparente de 30-50 kg/m³ à 400-600 kg/m³. Les particules de taille inférieure à la taille cible sont recirculées. On obtient ainsi une charge d'alimentation homogène, à écoulement régulier, et on élimine les problèmes de formation de ponts, fréquents avec les films non compactés.[6]
Pourquoi densifier ?
Réduisez les coûts d'élimination
Un compacteur permettant un taux de réduction de 50:1 transforme 50 chargements de camion de mousse en vrac en un seul camion de blocs. Avec des frais de mise en décharge de 1 TP7T80 à 120 £ la tonne, les économies sont rapidement considérables. Un fabricant de taille moyenne produisant 500 kg/jour de déchets de PSE peut amortir le coût de l'équipement en 12 à 18 mois grâce aux seuls frais d'élimination évités.
Générer des revenus
Les blocs de polystyrène expansé recyclé se vendent entre 0,10 et 0,30 € la livre aux recycleurs qui les transforment en granulés pour la fabrication de cadres, de matériaux de construction et d'emballages non alimentaires. Les agglomérés de film se vendent entre 0,15 et 0,40 € la livre, selon le type de polymère et le niveau de contamination. Ce qui représentait auparavant un coût d'élimination devient ainsi une source de revenus.
Atteindre les objectifs de développement durable
Les films EPS et PE persistent dans l'environnement pendant plus de 500 ans. Le recyclage de ces matériaux permet d'éviter que les polymères dérivés du pétrole ne se retrouvent dans les décharges et les cours d'eau. La densification est l'étape pratique qui rend les programmes de collecte et de recyclage économiquement viables.
Stabiliser la production
Le recyclage en interne des déchets de production réduit les achats de matières premières et la quantité de déchets à éliminer. Pour les fabricants de films, le passage des chutes et des rouleaux rejetés dans un agglomérateur puis leur réintégration dans l'extrudeuse permet de réduire les coûts de matières premières de 5 à 15%. Systèmes de séchage préparer les films post-consommation lavés pour ce processus en boucle fermée.
Choisir le bon système
Choisissez le type de machine adapté à votre matériau. Les emballages en polystyrène expansé (PSE) réagissent bien au compactage à froid. Les mousses de densité mixte peuvent nécessiter un collage à chaud. Les films plastiques requièrent un agglomérateur équipé d'une filière adaptée à votre type de polymère.
La capacité est essentielle. Le débit varie de 50 kg/h pour les petits commerces de détail à plus de 1 000 kg/h pour les grandes installations de recyclage. Une machine sous-dimensionnée devient un goulot d'étranglement, tandis qu'une machine surdimensionnée vous coûte cher en capacité inutilisée.
Tenez compte du marché final. Si vous prévoyez de vendre des matériaux densifiés, vérifiez les spécifications des acheteurs concernant la taille des blocs, la densité et les limites de contamination. Certains recycleurs préfèrent les grumes compactées à froid ; d’autres, les blocs fondus à chaud. Adaptez votre production à la demande du marché.
Les exigences d'installation varient. Les petites unités nécessitent une alimentation monophasée et un encombrement minimal. Les grands systèmes peuvent nécessiter une alimentation triphasée, une ventilation pour les unités de fusion à chaud et des convoyeurs de manutention.
Rentabiliser l'investissement
Calculez votre coût de base : volume de déchets par mois (en tonnes) × coût d’élimination par tonne = dépenses mensuelles liées aux déchets. Ajoutez les coûts de stockage et de manutention. Vous obtenez ainsi votre coût actuel.
Comparez ce coût au coût de l'équipement majoré des frais d'exploitation (énergie, maintenance, main-d'œuvre). Tenez compte des revenus générés par la vente du matériau densifié. La plupart des opérations dégagent un retour sur investissement positif en 2 à 3 ans, voire plus rapidement si les coûts d'élimination sont élevés ou si le volume de matériau est important.
Certains États américains offrent des crédits d'impôt pour l'achat d'équipements de recyclage. Renseignez-vous auprès de l'agence environnementale de votre État pour connaître les incitations disponibles qui peuvent améliorer la rentabilité de votre projet.
Considérations finales
Les densificateurs répondent à un problème précis : les déchets plastiques de faible densité, recyclables mais difficiles à traiter. Cette technologie est éprouvée, fiable et rentable pour les exploitations produisant des volumes constants.
N'attendez pas de miracle. Les matériaux contaminés doivent toujours être triés. Les polymères mélangés posent toujours problème au recyclage. Les densificateurs facilitent la manipulation des matériaux de bonne qualité ; ils ne réparent pas les matériaux de mauvaise qualité.
Pour les entreprises fortement dépendantes de l'emballage, les fabricants de mousse et les recycleurs de films, les équipements de densification sont souvent rentabilisés par la seule réduction des coûts d'élimination. Si l'on ajoute les revenus générés par la vente des matériaux et les avantages environnementaux, l'intérêt de ces équipements se renforce.
Évaluez le volume de vos déchets, les coûts d'élimination et la surface disponible. Demandez des données de débit et des échantillons de matériaux aux fournisseurs d'équipements. La plupart des fabricants proposent des essais de traitement pour vérifier les performances avec vos matériaux spécifiques avant l'achat.
