Ligne de recyclage de films agricoles : Un guide complet

Le défi croissant des déchets plastiques agricoles

L'industrie agricole mondiale dépend fortement des films plastiques. Des films de paillage qui éliminent les mauvaises herbes et conservent l'eau aux couvertures de serres et de tunnels qui prolongent les saisons de croissance, ces matériaux - principalement le polyéthylène basse densité (PEBD) et le polyéthylène basse densité linéaire (PEBDL) - sont essentiels à la production alimentaire moderne.

Cependant, cette dépendance génère des millions de tonnes de déchets plastiques hautement contaminés chaque année. Contrairement aux emballages post-consommation, les films agricoles sont notoirement difficiles à recycler. Il est lourdement contaminé, ce qui représente souvent entre 501 et 801 tonnes du poids de la balle, notamment par de la terre, du sable, des roches, de l'humidité, des pesticides et des résidus organiques.

L'élimination de ces matériaux par mise en décharge ou incinération est un échec environnemental et économique. La seule solution durable consiste à le traiter dans une chaîne de recyclage de films agricoles spécialisée et de qualité industrielle. Ce processus est complexe et nécessite des machines robustes conçues spécialement pour traiter les matériaux très sales et abrasifs.

Cet article présente en détail, étape par étape, le déroulement d'une chaîne complète de recyclage de films agricoles, depuis la balle contaminée jusqu'aux granulés de haute qualité commercialisables.

Comprendre le matériau d'entrée : Pourquoi l'Ag-Film est différent

Avant d'analyser le flux de travail, nous devons comprendre le matériau d'entrée. Une ligne de recyclage de films agricoles n'est pas une solution unique. La conception de la ligne, en particulier le segment de lavage, dépend entièrement du type de film et de son niveau de contamination.

• Film de paillage : Il s'agit de la catégorie la plus difficile. Utilisée directement sur le sol, elle est collectée avec des niveaux extrêmement élevés de terre, de sable et de pierres.
• Film sur les serres : Ce matériau est généralement plus propre que le film de paillage, mais il est souvent plus épais et contient des stabilisateurs UV. La contamination comprend la poussière et les résidus organiques.
• Sacs d'ensilage/couvertures de trémie : Il s'agit de films résistants, souvent multicouches, contaminés par des résidus d'aliments pour animaux, de l'humidité et des déchets organiques.

Une opération de recyclage réussie nécessite une ligne conçue pour séparer efficacement cette contamination, en protégeant les équipements en aval et en garantissant la pureté du produit final.

Le flux de travail complet : Une décomposition étape par étape

La transformation des déchets plastiques agricoles en ressources réutilisables fait appel à deux systèmes principaux : la Ligne de lavage et de séchage et le Ligne de granulation. Ces systèmes fonctionnent en séquence pour déchiqueter, frotter, séparer, sécher, fondre, filtrer et granuler le matériau.

Phase 1 : prétraitement et réduction de taille

L'étape initiale consiste à préparer le matériel encombrant et contaminé pour le processus de lavage.

1. Débarbouillage et alimentation : Les déchets de film sont livrés sous forme de balles bien comprimées. Un brise-balles (ou débaleur) est utilisé pour briser ces balles et détacher le matériau. Cette masse est ensuite acheminée uniformément sur un convoyeur afin d'éviter de surcharger le système. Un tri manuel peut être effectué pour éliminer les gros contaminants évidents tels que les fils métalliques, les gros cailloux ou le bois.
2. Déchiquetage initial (réduction primaire de la taille) : Le film en vrac est introduit dans une déchiqueteuse robuste à arbre unique ou à double arbre. L'objectif n'est pas de créer la taille finale des flocons, mais de déchirer le film en morceaux plus grands (par exemple, de 4 à 10 pouces). Ce processus d“”ouverture" est essentiel : il expose les surfaces contaminées, ce qui permet à l'eau et à la friction de pénétrer dans le matériau lors des étapes de lavage ultérieures.

Phase 2 : La ligne de lavage (lavage à froid et à chaud)

Il s'agit de la phase la plus critique de tout le système. Si le matériau n'est pas nettoyé de manière adéquate, la qualité des granulés sera médiocre et l'extrudeuse de granulation subira des dommages catastrophiques.

1. Prélavage et trempage : Les morceaux de film déchiquetés entrent dans un tambour de prélavage ou dans une cuve de trempage. Cette étape utilise de l'eau pour effectuer un premier rinçage, décollant la boue accumulée et permettant aux contaminants lourds tels que les pierres et les petits fragments de métal de tomber plus tôt.
2. Concassage humide (réduction secondaire de la taille) : Le matériau prélavé est acheminé vers un broyeur ou un granulateur humide. Contrairement à un broyeur à sec, cette machine fonctionne avec un débit d'eau constant. Elle coupe le film en paillettes plus petites et uniformes (par exemple, 1 à 2 pouces) tout en entamant le processus de nettoyage. L'eau pulvérisée refroidit les lames et élimine les contaminants libérés.
3. Lavage par friction à grande vitesse : Il s'agit du principal moteur de lavage de la ligne. Les flocons sont introduits dans un laveur à friction à grande vitesse, qui utilise des pales tournant à haute vitesse (plus de 1 000 tours/minute) à l'intérieur d'un cylindre criblé. Cette agitation à grande vitesse crée une friction intense entre les flocons de plastique, les frottant les uns contre les autres et contre le tamis, ce qui permet d'éliminer efficacement les étiquettes en papier, les adhésifs et la saleté incrustée.
4. Séparation flotteur-puits : Les flocons nettoyés entrent dans un réservoir à flotteur (également appelé réservoir de séparation). Il s'agit de l'étape clé de la séparation. En fonction de sa densité, le LDPE/LLDPE (dont la densité est inférieure à 1,0) flotte sur l'eau. Tous les contaminants lourds - sable, terre, verre, métal et autres types de plastique comme le PET (polyéthylène téréphtalate) - coulent au fond, où ils sont retirés par une vis sans fin. Des palettes poussent doucement le film LDPE flottant et propre vers la sortie. Cette étape est souvent répétée (en utilisant plusieurs cuves) pour atteindre des niveaux de pureté élevés.
5. Lavage à chaud (facultatif mais recommandé) : Pour les films contaminés par des huiles, des produits chimiques agricoles (pesticides/herbicides) ou des adhésifs tenaces, une cuve de lavage à chaud est nécessaire. Les flocons sont trempés dans de l'eau chaude (60-80°C), souvent avec des détergents ou de la soude caustique. Ce processus permet de dissoudre les colles et d'émulsifier les huiles, ce qui garantit une surface parfaitement propre, nécessaire à une granulation de haute qualité.

Phase 3 : Déshydratation et séchage

Avant que le plastique propre puisse être fondu, presque toute l'humidité doit être éliminée. Un séchage efficace est essentiel pour l'efficacité énergétique et la qualité du produit final. Toute humidité résiduelle se transformera en vapeur dans l'extrudeuse, provoquant des bulles (vides) dans les granulés finaux et l'instabilité du processus.

1. Déshydratation mécanique : Les flocons humides entrent d'abord dans une machine de déshydratation mécanique, généralement une presse à vis ou un séchoir centrifuge. La presse à vis utilise une pression élevée pour extraire l'eau, tandis que le sécheur centrifuge fait tourner les flocons à grande vitesse, rejetant l'eau à travers un tamis. Cette étape mécanique permet d'éliminer efficacement la majeure partie de l'eau qui s'écoule.
2. Système de séchage thermique : Les flocons séchés mécaniquement, qui conservent encore de l'humidité en surface (environ 10-15%), sont introduits dans un système de séchage thermique. Il s'agit généralement d'une canalisation d'air chaud dans laquelle les flocons sont soumis à un courant d'air chaud, ce qui réduit le taux d'humidité final à moins de 5% (et idéalement à moins de 1%).

Phase 4 : granulation (extrusion et filtration)

La phase finale convertit les flocons propres et secs en boulettes denses, uniformes et commercialisables (également appelées granulés).

1. Densification et alimentation : Les flocons légers et duveteux (souvent appelés “pellicule duveteuse”) ont une faible densité en vrac, ce qui les rend difficiles à introduire directement dans une extrudeuse. Ils sont d'abord introduits dans un agglomérateur ou un compacteur, qui utilise la friction et la chaleur pour densifier la matière et lui donner une consistance plus chaude et plus lourde, semblable à celle du pop-corn. Cette matière est ensuite introduite directement dans la vis de l'extrudeuse.
2. Extrusion et dégazage : Le matériau entre dans l'extrudeuse principale. La vis rotative fait fondre, mélange et homogénéise le plastique. Cette étape est cruciale pour les films agricoles, qui contiennent souvent de l'humidité résiduelle et des encres. L'extrudeuse doit être équipée d'un ou plusieurs orifices de dégazage sous vide. Ces évents appliquent un vide au plastique fondu, aspirant l'humidité résiduelle, les substances volatiles et les gaz piégés.
3. Filtration à l'état fondu : Il s'agit de la dernière étape de purification. Le plastique fondu passe par un système de filtration à haute pression. Ce système contient des tamis à mailles fines qui capturent tous les contaminants non plastiques restants (résidus de carbone, particules non fondues, métal résiduel) qui ont survécu à la ligne de lavage. Pour les films agricoles fortement contaminés, il est recommandé d'utiliser un changeur de tamis à rétro-rinçage continu afin d'éviter les temps d'arrêt liés aux changements de tamis manuels.
4. Granulation et refroidissement : Le plastique fondu propre et filtré sort de la tête de l'extrudeuse. La méthode la plus courante pour le film LDPE est un granulateur à anneau d'eau. Les lames tournent directement contre la face de la filière, coupant les brins de plastique en petits granulés, qui sont immédiatement refroidis par un anneau d'eau en circulation et transportés vers un système de refroidissement/séchage. Les granulés obtenus sont uniformes, denses et prêts à être ensachés.

Guide de l'acheteur : Facteurs clés pour l'investissement dans une ligne de recyclage

Lors de l'achat d'une ligne de recyclage de films agricoles, les acheteurs doivent regarder au-delà de l'étiquette de prix. L'efficacité et la longévité de la ligne dépendent d'une ingénierie adaptée à vos besoins spécifiques.

• Définissez votre contribution : Fournissez à votre fournisseur des données précises. Quel est le pourcentage moyen de contamination en poids ? S'agit-il principalement de sable et de terre (nécessitant des cuves à flotteur robustes) ou d'huiles et de produits chimiques (nécessitant un lavage à chaud) ?
• Le lavage est primordial : Ne faites pas d'économies sur la ligne de lavage. Un lavage insuffisant (par exemple, trop peu de laveurs à friction ou de réservoirs de séparation) enverra de la saleté et du sable dans votre granulateur. Les contaminants abrasifs détruiront la vis et le cylindre de l'extrudeuse, ce qui entraînera des coûts de maintenance astronomiques et des temps d'arrêt constants.
• Traitement de l'eau : Une chaîne de lavage industrielle utilise une quantité importante d'eau. Un système de filtration et de traitement de l'eau en circuit fermé est essentiel. Ce système nettoie et recycle l'eau de traitement, ce qui permet de réduire considérablement la consommation d'eau et de gérer l'évacuation des boues contaminées.
• Automatisation et intégration : Une ligne moderne doit être intégrée, de sorte que le débit de la ligne de lavage corresponde à la capacité de la ligne de granulation. Recherchez des systèmes dotés de capteurs et de commandes PLC pour gérer efficacement les taux d'alimentation, les températures et les charges des moteurs.

Conclusion : Transformer les déchets en valeur avec Rumtoo

Le processus de recyclage des déchets de films agricoles est l'un des plus exigeants de l'industrie plastique. Il nécessite un système sophistiqué et séquentiel de machines robustes capables de déchiqueter, d'épurer, de séparer, de sécher, de fondre et de filtrer des matériaux fortement contaminés.

Une opération réussie ne repose pas sur des machines individuelles, mais sur une solution complète et intégrée, conçue pour fonctionner ensemble.

Chez Rumtoo, nous sommes spécialisés dans la conception et la fabrication de lignes complètes de recyclage des plastiques adaptées aux défis spécifiques de nos clients. Nos solutions de recyclage de films agricoles sont conçues pour être durables et efficaces, en se concentrant sur la maximisation de la pureté lors de l'étape de lavage afin de protéger votre investissement lors de l'étape de granulation. Nous fournissons des systèmes qui transforment les flux de déchets difficiles en granulés rLDPE de haute qualité, créant ainsi de la valeur et soutenant une véritable économie circulaire.

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