Enquête sur l état de l art et les perspectives des techniques de tri automatique des déchets ANNEXES

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1 ADEME Agence de l Environnement et de la Maîtrise de l Energie Direction Industrie «Département Prévention et Valorisation des Déchets» 2, square La Fayette BP Angers Cedex 01 Enquête sur l état de l art et les perspectives des techniques de tri automatique des déchets ANNEXES Août 2003

2 2 Annexes A1. Glossaire A2. Fiches descriptives des technologies de tri A3. Entretiens : cible, guide et compte-rendus A4. Références bibliographiques

3 A1. Glossaire 3

4 4 Glossaire Capacité CET, Centres d'enfouissement Technique Collecte sélective Courants Foucault DEEE, Déchets d'equipements Electriques et Electroniques de La capacité (ou le débit) de tri d un équipement correspond à la quantité de déchets qu il peut trier par unité de temps. voir paragraphe Installations de stockage des déchets ne pouvant être valorisés. On distingue 3 sortes de CET : CET de classe 1 : destinés à recevoir des déchets dangereux ; CET de classe 2 : destinés à recevoir des déchets non inertes et non dangereux ; CET de classe 3 : destinés à recevoir des déchets inertes. Opération de collecte de déchets triés à la source par le producteur de déchets. Elle peut être mono-flux ou multi-flux. Phénomène électrique apparaissant dans tous les matériaux conducteurs plongés dans un champ magnétique variable. Ils sont utilisés en tri magnétique des métaux non ferreux. voir fiches 13 et 14 Ces matériels sont classés en 5 catégories qui se distinguent selon leur fonction : le Gros ElectroMénager (GEM) (machines à laver, gazinières, fours, laves vaisselle), les équipements de froid (réfrigérateurs, congélateurs, climatiseurs) ; les bruns (téléviseurs, magnétoscopes, chaîne hi fi...) ; les gris (appareils informatiques et de télécommunication, ordinateurs, imprimantes, scanners, minitels...) ; les Petits Appareils en Mélange (PAM) petits appareils électroménagers (grille pains, robots de cuisine, cafetière, sèche cheveux, rasoirs électriques), petits équipements électroniques (calculatrices, téléphones, jouets...) ; les équipements électriques professionnels, câbles, batteries etc... DIB, Déchets Industriels Banals Les DIB sont les déchets produits par les entreprises, non dangereux et non inertes. Efficacité voir Rendement et paragraphe Flottaison Procédé exploitant la différence de densité des matériaux par rapport à la densité d un liquide. Placés dans ce liquide, ces matériaux peuvent être séparés, les plus lourds «coulant» et les plus légers «flottant» en surface.

5 5 Flottation GEM Matière première secondaire Mono-flux Multi-flux PAM Pré-tri Pureté RB(A), Résidus de Broyage (Automobile) Recycleur Référentiels de qualité des produits Refus Procédé de séparation d un mélange de déchets broyés utilisant la propriété qu ont certaines substances de se fixer sur des bulles d air en milieu aqueux, acquérant ainsi une densité artificiellement réduite. Ce phénomène peut être favorisé par l ajout dans le milieu aqueux de composés ayan des propriétés de diminution de la tension de surface. Gros ElectroMénage ; voir DEEE Matériau issu du recyclage utilisé en remplacement d'une matière première. Type de collecte pour laquelle les déchets triés à la source sont collectés en mélange (exemple les journaux et les emballages séparés des autres déchets mais mis dans un même conteneur Type de collecte pour laquelle chaque catégorie de déchets triés à la source fait l'objet d'une collecte séparée Petits Appareils en Mélange ; voir DEEE Opération qui consiste à effectuer un premier tri grossier sur le flux de déchets en entrée de procédé, afin de le rendre mieux adapté aux traitements ultérieurs ; cette opération accroît l'efficacité des équipements de tri spécifiques. La pureté d une fraction issue d un tri est le rapport de la quantité de matériau(x) que l on souhaitait isoler sur la quantité totale de cette fraction. voir paragraphe Fraction sortante des broyeurs de VHU et autres ferrailles après extraction des métaux. Les RB(A) sont principalement composés de : plastiques et élastomères ; particules fines non magnétiques ; particules fines magnétiques ; fibres diverses ; bois ; pierres ; terre ; mousses de polyuréthane. Entreprise industrielle produisant des matières premières secondaires. Les référentiels de qualité des produits sont les spécifications (exigences de qualité) auxquelles doivent répondre les matériaux à l'issue du tri pour pouvoir être introduits à nouveau dans les filières industrielles. Au cours du tri, une fraction des matières entrantes est rejetée : ces refus sont dirigés soit vers des usines d incinération où la production de chaleur peut être valorisée en électricité, soit vers des centres de stockage de «déchets ultimes» où sont accueillis les déchets qu il est impossible de valoriser.

6 6 Rendement Sur-tri Triboélectricité Tri automatique Tri magnétique Tri manuel Tri mécanique Tri négatif Tri positif Trieur optique Valorisation VHU, Véhicules Hors d'usage Le rendement ou l'efficacité d un équipement de tri est le rapport de la quantité d un matériau trié sur la quantité totale de ce même matériau présent initialement dans le flux entrant. voir paragraphe Opération qui consiste à effectuer une étape de tri supplémentaire sur une fraction que l on souhaite récupérer, de façon à en améliorer la pureté. Le sur-tri correspond à un tri négatif, généralement manuel. Electricité statique produite par frottement. Procédé de tri non manuel comprenant aussi bien le tri mécanique que le tri expert où une machine identifie la nature d'un objet dans un flux avant de l'extraire de ce flux. Opération de tri utilisant pour discriminer les objets leurs différence de comportement dans un champ magnétique. Les deux principaux types de tri magnétique sont l'attraction des métaux ferreux par un aimant permanent ou un électro-aimant et l'attraction des métaux non ferreux par une source de champ magnétique variable créant dans l'objet des Courants de Foucault. voir fiche 12, 13 et 14 Procédé de tri faisant intervenir un opérateur humain pour identifier des objets dans un flux et éventuellement les extraire. Procédé de tri non manuel utilisant les différences de propriétés mécaniques (forme, taille, flexibilité, densité,...) des objets pour les séparer. Opération qui consiste à extraire d'un flux de déchets une ou plusieurs fractions indésirables pour ne conserver en fin de tri qu'une fraction résiduelle valorisable ; nécessite que le flux entrant soit suffisamment pur et fourni en matériau valorisable. Opération qui consiste à prélever d'un flux de déchets une fraction valorisable. C est le procédé le plus couramment utilisé car il s applique à tout type de flux. Procédé de tri utilisant les propriétés optiques des objets pour les identifier (couleur, silhouette, spectre infrarouge,...) Opération dont l'objectif est d'apporter de la valeur aux déchets. On distingue plusieurs modes de valorisation : la réutilisation (un objet est réutilisé dans sa fonction d'origine) ; le recyclage (le matériau de l'objet est réutilisé) ; la valorisation énergétique (l'objet incinéré devient source d'énergie). Véhicules accidentés ou en fin de vie.

7 A2. Fiches descriptives des technologies de tri 7

8 8 Liste des «fiches procédé» Crible plan 9 Crible à disques ou à étoiles 13 Crible à godets 17 Crible cylindrique (trommel) 20 Trommel aéraulique 24 Séparateur balistique 27 Table inclinée 31 Séparateur aéraulique 34 Classificateur hydraulique, flottaison 39 Classificateur hydraulique, flottation 42 Classificateur hydraulique, cyclone 45 Extracteur magnétique des métaux ferreux 49 Extraction des métaux non ferreux par Courants de Foucault 52 Détection des métaux non ferreux par Courants de Foucault 56 Séparateur électrostatique 59 Séparateur triboélectrique 63 Spectrométrie proche infrarouge sur emballages plastiques 67 Spectrométrie proche infrarouge sur copeaux plastiques 72 Spectrométrie en infrarouge moyen 76 Spectrométrie en fluorescence X 79 Spectrométrie dans le domaine visible (colorimétrie) 82 Séparateur thermique des plastiques 86 Broyage différentiel 90

9 9 Crible plan IDENTITE : Classe de procédé : Tri mécanique. Objectif : Séparation granulométrique et morphologique. Principe physico-chimique de discrimination : Séparation des objets suivant leur aptitude à passer à travers les mailles d un crible. Types de déchets ou de flux traités : Tous types de déchets : emballages, DIB, RB(A), DEEE. Plus couramment utilisé en pré-tri en tête de ligne, il peut aussi être inséré à divers stades du processus (après un broyage). Séparations types : Extraction des particules fines (typiquement inférieures à 25 mm). Tri par classes granulométriques variées (par exemple, [25 à 60 mm] et [60 à 180 mm]). Note : les données technico-économiques sont issues soit des constructeurs (DC) utilisateurs (DU). soit des Fiche 1 : Crible plan

10 10 DESCRIPTIF TECHNIQUE : Fonctionnement : Le crible plan est utilisé comme outil de pré-tri dès l entrée du centre de tri pour débarrasser le flux des particules fines ou, à n importe quel point du processus, pour réaliser des classes granulométriques. On peut distinguer deux types de cribles plans selon le mode de progression des déchets une fois déversés (par convoyeur ou par trémie) sur le crible : le crible plan fixe qui est une plaque perforée (ou grille) inclinée, du haut de laquelle le flux descend par gravité jusqu en bas. le crible vibrant qui est légèrement incliné de quelques degrés ou horizontal et animé d un mouvement vibratoire dans une ou deux dimensions. On inclura, dans les cribles vibrants, les cribles à barreaux où la grille est remplacée par un peigne de barreaux régulièrement espacés et vibrant les uns par rapport aux autres. Dans tous les cas, les objets ou particules plus fins que les perforations ou espacements tombent sous le crible avant d en atteindre l extrémité. Ils sont récupérés dans un conteneur ou sur un convoyeur ou encore en partie haute d un autre étage de crible (voir ci dessous). Les objets plus gros que la maille du crible transitent jusqu à la sortie de celui-ci où ils sont récupérés dans un conteneur ou sur un convoyeur ou encore en partie haute d un autre étage de crible (voir ci dessous). Parmi les nombreuses variantes rencontrées, on peut citer : les vibrations linéaires dans le plan du crible transversales ou longitudinales ; les mouvements rotatifs plans ; les mouvements ellipsoïdaux verticaux ; la génération des vibrations par moteur à balourd, par vibrateur électromagnétique ou pneumatique, par vilebrequin, par came, ; le crible multi-étagé avec reprise des fractions fines ou grosses pour améliorer la qualité des fractions sortantes ou obtenir plusieurs coupes granulométriques. Les paramètres de réglage des cribles plans sont : l inclinaison ; l amplitude et la fréquence des vibrations ; le débit d alimentation ; la taille des mailles dans certains modèles. Les critères de sélection sont non seulement la robustesse et la résistance à l abrasion pour un appareil appelé à subir de fortes contraintes mécaniques, mais aussi la facilité d intervention et de remplacement des éléments (grilles). Un crible doit aussi être optimisé en fonction des types de flux à traiter : la taille des mailles est primordiale mais elle n est pas tout, il faut également prendre en compte les modes de colmatage, les modes de brassage et de délitage des déchets induits par le mouvement du crible, l aptitude des déchets à rouler et à rebondir, la présence de déchets longs, plats, rigides, souples, Fiche 1 : Crible plan

11 11 Schéma : Source : «Concevoir, construire et exploiter un centre de tri», Eco-Emballages. Nature des flux entrants : Le crible plan peut trier tous types de déchets secs et de préférence débarrassés des encombrants : emballages, DIB, résidus de broyage (dont RB(A)), déchets de chantiers, DEEE Nature des fractions sortantes : Le crible plan permet d obtenir deux à quatre fractions suivant le nombre d étages de criblage. Performances : La gamme de débits du crible plan peut aller de 0,5 à 2 tonnes/heure. (à creuser avec les utilisateurs) Dimensionnement : (à creuser avec les utilisateurs) Contraintes techniques : Un pré-tri est nécessaire pour supprimer les objets encombrants et colmatants. Points forts : Les cribles plans multi-étagés permettent une séparation multi-flux. Les cribles plans adaptés à des flux de déchets faibles requièrent des investissements modérés. Les interventions de maintenance et de remplacement des éléments peuvent être relativement simples. Points faibles : Les performances sont insuffisantes dès que le taux de corps plats est trop important car ceux-ci colmatent les perforations pendant tout leur temps de passage. POSITIONNEMENT TECHNICO-COMMERCIAL : Stade de développement du procédé : Le développement industriel du crible plan est confirmé. La simplicité du principe du crible en fait un outil utilisé depuis très longtemps dans de nombreuses industries, y compris l industrie des déchets. Une grande diversité de mouvements vibratoires est proposée par les constructeurs pour s adapter à la diversité des flux et pour résoudre le principal problème des cribles : le colmatage. Les brevets récents relatifs aux cribles plans sont orientés vers des améliorations de second ordre ou bien débouchent sur des procédés différents comme les cribles à disques (fiche 2) ou des séparateurs aérauliques (fiche 8) couplés à des cribles. Fiche 1 : Crible plan

12 12 Positionnement marché : Le crible plan est en concurrence avec les autres procédés de criblage et d épuration : le crible cylindrique (fiche 4) ; le crible balistique (fiche 6) ; le séparateur aéraulique (fiche 8). Plus simple d implantation et moins coûteux que ces procédés concurrents, le crible plan reste un élément indispensable de préparation et/ou de finition. Il apporte peu de valeur ajoutée directement mais, en préparant les flux à trier, il accroît la qualité des sortants du processus global de tri. Le crible plan n est pas systématiquement utilisé dans les centres de tri mais il peut l être quelque soit l importance des flux à traiter (y compris sur des chantiers mobiles). Les cribles plans sont également très utilisés dans l industrie minière et dans l industrie du bois. Constructeurs : VANNIER MANUTENTION 13, route de Péronne MESNIL SAINT NICAISE Tél : Fax : GF SERVICES (Distributeur BEZNER) 352 Rue Victor Hugo COMMELLE VERNAY Tél. : 33 (0) Fax : 33 (0) KOCH MANUTENTION MECANIQUE 11 Rue de Téhéran PARIS Tél : Fax : Fiche 1 : Crible plan

13 13 Crible à disques ou à étoiles IDENTITE : Classe de procédé : Tri mécanique. Objectif : Séparation granulométrique, morphologique et par propriétés mécaniques. Principe physico-chimique de discrimination : Séparation des objets plusieurs critères : leur aptitude à passer entre les disques, leurs propriétés balistiques (rebonds) et leur rigidité (déformation pour passer entre les disques). Types de déchets ou de flux traités : Tous types de déchets dont, en particulier, les emballages issus de la collecte sélective, les DIB, les déchets de construction/démolition, Plus couramment utilisé en pré-tri en tête de ligne, ce procédé peut aussi être inséré à divers stades du processus (après un broyage). Séparations types : Extraction des particules fines (typiquement inférieures à 60 mm). Séparation corps creux / corps plats. Séparation journaux / autres corps plats. Séparation des grands cartons plats. Noms commerciaux : BHS Debris Roll Screen, BHS Newsorter, BHS Polishing Screen, MachOne, MachTwo, OCCScreen, NEWScreen, CPScreen, PaperStar. Note : les données technico-économiques sont issues soit des constructeurs (DC) utilisateurs (DU). soit des Fiche 2 : Crible à disques ou à étoiles

14 14 DESCRIPTIF TECHNIQUE : Fonctionnement : Des disques, montés sur un ensemble d axes parallèles de telle sorte que les espaces entre eux sont faibles et calibrés, tournent tous dans le même sens autour de leur axe. Le montage est tel que l ensemble des disques forme un «tapis roulant» faiblement incliné et montant. Un convoyeur ou une trémie alimente en continu le bas du tapis et la rotation des disques entraîne les déchets vers le haut. Les déchets plus petits que les espaces inter-disques ou les objets suffisamment souples (papiers isolés) tombent sous les disques où ils sont récupérés dans un conteneur, sur un convoyeur ou en partie basse d un autre crible à disques. Les objets ne tombant pas entre les disques (gros et/ou rigides) «surfent» sur les disques et sont déchargés en partie haute du crible. Il existe plusieurs variantes du crible à disque, selon que l on joue sur : la forme des disques : initialement de forme circulaire, ils peuvent être profilés et avoir des formes globalement polygonales ou en étoiles. Les formes profilées des disques ont pour intérêt d éviter le colmatage, de contrôler le calibrage des objets admis à tomber sous les disques, d agiter la couche de déchets et ainsi de favoriser la chute des petits objets sur les disques ; la disposition des disques en quinconce ou alignés ; la forme des axes des disques : ronds ou carrés (ces derniers diminuant les blocages par enroulements) ; l existence de deux à trois zones réparties le long du crible et dans lesquelles les disques ont des vitesses différentes ; l existence de deux à trois zones d inclinaisons différentes ; l utilisation d un flux d air pour favoriser l adhérence des cartons aux disques ; la combinaison de plusieurs cribles à disques (crible multi-étagé) avec reprise des fractions fines pour améliorer la qualité des fractions sortantes ou obtenir plusieurs coupes granulométriques. Parmi les paramètres ajustables, on peut citer : la vitesse de rotation des disques ; l inclinaison des disques : dans une variante courante, ils sont fortement inclinés de telle sorte qu une certaine catégorie d objets ne peut pas être entraînée vers le haut mais roule ou rebondit vers le bas. L alimentation se fait alors au milieu du crible et une fraction est récupérée en bas de celui-ci. Ce double mouvement (montée due à la rotation des disques et descende due à la gravité) instaure un reflux partiel dans la partie centrale du crible et en accroît les performances d extraction ; Les cribles à disques participent à la régulation du débit des fractions sortantes et facilite ainsi les étapes ultérieures de tri. Les critères de sélection sont non seulement la robustesse et la résistance à l abrasion pour un appareil appelé à subir de fortes contraintes mécaniques, mais aussi la facilité d intervention et de remplacement des éléments (disques). Fiche 2 : Crible à disques ou à étoiles

15 15 Schéma : Source : «Concevoir, construire et exploiter un centre de tri», Eco-Emballages. Nature des flux entrants : Le crible à disques ou à étoiles peut trier tout type de déchets secs, de préférence débarrasser des encombrants : emballages issus de collecte sélective, DIB, déchets de chantiers, résidus de broyage Nature des fractions sortantes : Les cribles à disques mono-étagé de faible inclinaison permettent d obtenir deux fractions : les fines et le reste. Les cribles à disques multi-étagés et fortement inclinés permettent, grâce au reflux des corps roulants et rebondissants, d obtenir trois ou quatre fractions. Performances : Les cribles à disques permettent de trier les déchets avec une pureté de 90 à 95% (DC) suivant la nature des entrants. La gamme de débits peut aller de 1 à 30 tonnes/heure. Contraintes techniques : Un pré-tri est conseillé pour supprimer les objets encombrants et les objets ayant tendance à s enrouler autour des axes (par exemple les films). Points forts : De multiples variables d ajustement permettent une adaptation à la variabilité des flux. Les cribles à disques multi-étagés permettent une séparation multi-flux. Les performances en termes de rendement et de pureté sont satisfaisantes : le sur-tri manuel sur les différentes classes de papiers et cartons n est qu un tri négatif. Les cribles à disques sont relativement compacts car les temps de séjour des déchets y sont faibles. Points faibles : Ils doivent être nettoyés à chaque changement de postes car ils sont très sensibles aux enroulements. Ces nettoyages sont malcommodes (débourrage au cutter par un opérateur circulant au dessus du crible). Les disques ou étoiles sont des pièces d'usure rapide dont le remplacement est très coûteux. Fiche 2 : Crible à disques ou à étoiles

16 16 POSITIONNEMENT TECHNICO-COMMERCIAL : Stade de développement du procédé : Le développement industriel du crible à disques ou à étoiles est confirmé. Les cribles à disques ont plusieurs dizaines d années d existence. Toutefois c est encore un domaine où l innovation a sa place et où les constructeurs déposent des brevets. Par exemple, des brevets proposent des améliorations du crible à disques portant sur les profils des disques ou sur leur arrangement. Un autre brevet combine le principe du crible à disques (où les disques sont des cylindres) et une séparation aéraulique : une aspiration colle les papiers aux cylindres et les force à passer dessous. Exemples de brevets : "Method and apparatus for sorting recycled material", patent number US , 16 avril 2002, BULK HANDLING SYSTEM Inc ; Multi-stage disc screen for classifying material by size, patent number US , 19 septembre 1995, BULK HANDLING SYSTEM Inc ; "Screen", patent number WO , 10 avril 2003, BULK HANDLING SYSTEM Inc. Positionnement marché : Le crible à disques est utilisé comme outil de pré-tri ou de tri dès l entrée du centre de tri pour «nettoyer» le flux des particules fines et réaliser différentes classes ou, à n importe quel point du processus, pour réaliser des classes granulométriques. Il est donc en concurrence avec les autres procédés de criblage et d épuration, comme : le crible cylindrique (fiche 4) ; le crible balistique (fiche 6) ; le séparateur aéraulique (fiche 8) ; le crible plan (fiche 1). Plus complexe et coûteux que le crible plan, son utilisation se justifie tout de même par ses performances supérieures. Il se compare favorablement aux trommels. Les cribles à disques sont largement utilisés aux Etats-Unis et sont en développement en Europe. Constructeurs : VAUCHE S.A. (distribue CP MANUFACTURING) 17-19, bd Gambetta SEDAN Tél : Fax : EuRec TECHNOLOGY GmbH Borntalstr. 9 D MERKERS, ALLEMAGNE Tél : / Fax : / BOLLEGRAAF FRANCE 25, avenue du Maréchal Liautey PARIS Tél : Fax : HORSTMANN FRANCE Porte de Beaune Avenue Charles-de-Gaulle - BP BEAUNE CEDEX Tél. : +33 (0) Fax : +33 (0) KIC TRADING (pour matériel BULK HANDLING SYSTEMS) 12 Diespach-Plaine SAALES Tél : Fax : Fiche 2 : Crible à disques ou à étoiles

17 17 Crible à godets IDENTITE : Classe de procédé : Tri mécanique. Objectif : Séparation granulométrique et morphologique. Principe physico-chimique de discrimination : Séparation des objets suivant leur aptitude à entrer dans des godets. Types de déchets ou de flux traités : DIB, gravats. Plus couramment utilisé en pré-tri en tête de ligne, il peut aussi être inséré à divers stades du processus (après un broyage). Séparations types : Moyens / Gros. Séparation par classes granulométriques. Noms commerciaux : Bécher. Note : les données technico-économiques sont issues soit des constructeurs (DC) utilisateurs (DU). soit des Fiche 3 : Crible à godets

18 18 DESCRIPTIF TECHNIQUE : Fonctionnement : Un tapis en forme de J a une surface structurée en de multiples creux : les godets. La partie basse du J est alimentée en continu par un flux de déchets à trier, grâce à un convoyeur. Les objets de taille moyenne ou petite tombent au fond des godets, sont emportés dans le mouvement ascendant du tapis et déversés en partie haute dans un conteneur ou sur un convoyeur. Les objets de grande taille ne pouvant pas rentrer dans les godets sont partiellement entraînés dans le mouvement du tapis mais retombent dans la partie basse. Après un ou plusieurs cycles de montéedescente, ils tombent par débordement sur le côté du tapis où ils sont récupérés sur un convoyeur. Une variante du crible à godets est décrite dans un brevet de BULK HANDLING SYSTEM (voir «Propriété Industrielle» ci-dessous). Schéma : Source : «Concevoir, construire et exploiter un centre de tri», Eco-Emballages. Nature des flux entrants : Le crible à godets permet de trier des déchets secs tels que : DIB, gravats. Nature des fractions sortantes : Le crible à godets permet d obtenir deux fractions : les fines et moyennes (de 0 à 200 mm) ; le reste. Points forts : Aucun pré-tri n est nécessaire. La taille des entrants n est limitée que par la taille du convoyeur d alimentation. Points faibles : La séparation en deux fractions est grossière. La granulométrie est peu ajustable. Fiche 3 : Crible à godets

19 19 POSITIONNEMENT TECHNICO-COMMERCIAL : Stade de développement du procédé : Le brevet de Bezner a 14 ans d existence. Exemples de brevets : Sorting machine, patent number US , 5 décembre 1989, BEZNER MASCHINEN ; System and method for separating recycled debris, patent number US , 23 janvier 1996, BULK HANDLING SYSTEM Inc. Positionnement marché : Le crible à crible à godets Bécher n est utilisé que pour les DIB et les gravats en tête de ligne de tri. Constructeurs : GF SERVICES (Distributeur BEZNER) 352 Rue Victor Hugo COMMELLE VERNAY Tél. : 33 (0) Fax : 33 (0) BULK HANDLING SYSTEMS 1040 Arrowsmith Eugene OR 97402, USA Tél : +1 (541) Fax : +1 (541) Fiche 3 : Crible à godets

20 20 Crible cylindrique (trommel) IDENTITE : Classe de procédé : Tri mécanique. Objectif : Séparation granulométrique et morphologique. Principe physico-chimique de discrimination : Séparation des objets suivant leur aptitude à passer à travers les mailles d un crible. Types de déchets ou de flux traités : Tous types de déchets dont, en particulier, les emballages issus de la collecte sélective, les DIB, les déchets de construction/démolition,... Séparations types : Extraction des particules fines (typiquement inférieures à 25 mm). Tri par classes granulométriques variées (par exemple, [25 à 60 mm] et [60 à 180 mm]). Séparation corps creux / corps plats (conséquence de leurs différences de taille). Note : les données technico-économiques sont issues soit des constructeurs (DC) utilisateurs (DU). soit des Fiche 4 : Crible cylindrique (trommel)

21 21 DESCRIPTIF TECHNIQUE : Fonctionnement : Le crible cylindrique, également appelé crible rotatif ou trommel, est un cylindre de grand diamètre, incliné de quelques degrés et ouvert aux deux extrémités qui tourne en permanence autour de son axe. La paroi de ce cylindre est perforée d un réseau de mailles calibrées. Un flux continu de déchets est déversé (par un convoyeur ou une trémie) à l entrée haute du cylindre, est entraîné par la rotation et dégringole vers la sortie basse du cylindre. Les objets de dimension inférieure à celle de la maille tombent sous le cylindre et n atteignent pas la sortie. Ils sont réceptionnés dans un conteneur ou sur un convoyeur. Les objets sont séparés en fonction de leur taille mais un facteur de forme intervient également qui permet, par exemple, une séparation entre corps creux (plus compacts) et corps plats. Plusieurs dispositifs existent pour améliorer les performances des trommels, à savoir : des systèmes de releveurs fixés à l intérieur du cylindre qui servent à remonter les déchets plus haut dans le mouvement tournant du cylindre. Les déchets sont mieux brassés et les chances augmentent, pour un déchet de petite taille, d être présenté devant les perforations et d être éliminé ; diverses formes de perforation : rondes en quinconce, carrées, ; deux formes possibles pour la section du trommel : octogonale ou hexagonale ; la répartition le long de l axe du cylindre de zones multiples, différant les unes des autres par la taille des mailles de perforation et permettant la séparation de multiples fractions. Il y a autant de convoyeurs ou conteneurs que de zones dans le trommel (plus un pour la sortie) ; un système d aspiration des poussières qui s envolent sous l effet du brassage. Les paramètres de réglages des trommels sont : la vitesse de rotation ; l inclinaison du cylindre ; le débit d alimentation. Toute augmentation de la vitesse ou de l inclinaison accélère le débit de passage des déchets et permet de traiter des flux plus importants mais diminue les performances de séparation (une particule fine aura moins de chances de passer devant une perforation et d être éliminée). Les critères de sélection sont la robustesse et la résistance à l abrasion pour un appareil appelé à subir de fortes contraintes mécaniques. Schéma : Source : «Concevoir, construire et exploiter un centre de tri», Eco-Emballages Fiche 4 : Crible cylindrique (trommel)

22 22 Nature des flux entrants : Ce procédé peut trier tout type de déchets secs, de préférence débarrassés des encombrants (par exemple les journaux) : emballages issus de collecte sélective, DIB, déchets de chantiers, Nature des fractions sortantes : Le crible cylindrique permet d obtenir deux à quatre fractions suivant le nombre de zones de criblage. Les fractions sont triées par classe granulométrique ce qui peut parfois correspondre également à un tri par nature, par exemple : une séparation à deux zones de criblage calibrées à 25 mm et 180 mm alimentée par un flux de DIB adéquat produira trois flux : contaminants fins (gravats, terre, ) / emballages divers / cartons. Performances : La gamme de débits des entrants peut aller de 1 à 25 tonnes/heure (DC). Le rendement de la séparation peut aller de 70 à 95% (DC). Dimensionnement : Un crible cylindrique est un appareillage encombrant : L l h = (longueur criblante + 2 à 4 mètres) (diamètre + 2 à 4 mètres) (diamètre + 1 à 2 mètres) ; hors dispositifs d alimentation et de reprise des fractions triées ; les diamètres peuvent aller de 1 à 3,5 mètres ; les longueurs criblantes peuvent aller de 2 à 15 mètres. C est un appareillage lourd : typiquement 5 à 10 tonnes Les vitesses de rotation des cylindres peuvent aller de 6 à 30 tours/minute. Le crible cylindrique peut être installé en intérieur ou en extérieur (avec capot adéquat). Les utilités sont les suivantes : moteur de rotation électrique ou thermique ; ventilation ; filtres pour l option dépoussiérage. Contraintes techniques : Un pré-tri est souvent recommandé ; certains constructeurs recommandent même un déferraillage du flux entrant. Le site doit être aménagé en fonction des dimensions et du poids importants du trommel. Points forts : Le brassage et le délitage du flux entrant permettent d individualiser les objets et de mieux les préparer aux étapes ultérieures de tri. L alimentation se fait en vrac (ni monocouche, ni linéaire) et ne nécessite qu une régularité de débit. Le crible cylindrique permet une séparation multi-flux. Certains appareils sont adaptables en fonction de la séparation à faire : la taille des mailles ou la longueur des zones de criblage est modifiable par changement des parois internes. Points faibles : Le rendement de la séparation corps plats / corps creux est moyen : 80%. L investissement requis pour l utilisation d un crible cylindrique est relativement élevé. L encombrement d un tel dispositif est important. Le foisonnement et le délitage des journaux ne favorisent pas leur récupération ultérieure et perturbe les étapes de tri ultérieures. Le brassage important génère des poussières qu il est recommandé de capter. L adaptabilité (changement des grilles) est encore (dans les vieux cribles toujours utilisés) une opération lourde à court terme (des brevets proposent des remèdes). POSITIONNEMENT TECHNICO-COMMERCIAL : Stade de développement du procédé : Le développement industriel du crible cylindrique est confirmé. Les cribles cylindriques sont couramment installés dans des centaines de centres de tri à travers le monde traitant plus de tonnes/an de flux de déchets. Fiche 4 : Crible cylindrique (trommel)

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