Centre de recyclage des bouteilles PET Société APPE Menegaldo Guillaume Lopez Pablo Qu Wencong
Introduction Dans le cadre de l option S8 Conception d un emballage responsable, une visite de la société APPE a été organisée avec pour but de montrer les procédés mis en jeu dans le recyclage d un polymère particulier, le PET, composant de la majorité des bouteilles a but alimentaire sur le marché. Le site de APPE est unique en europe dans le sens où c est le seul du continent à réaliser un recyclage du PET de l étape de lavage à l étape d injection (préformes) ; c est aussi un des plus importants de l Union avec une production de plusieurs dizaines de millions d unités par an et des partenaires reconnus comme Danone, Nestlé, Refresco et bien sur Coca Cola. Processus de recyclage Ici est présenté le processus par lequel l usine de la société APPE transforme la matière brute (bouteilles plastiques) en préforme destinées à devenir de nouvelles bouteilles. Réception de la matière première Le site reçoit sur sa zone de réception la matière première sous forme de balles de bouteilles. La qualité est variable, cela va du déchet industriel (chutes de production) très propre au déchet reçu du centre de tri, nécessitant un lavage. Les balles sont détachées et chargées long, pour décompacter le matériau c'est- à- dire se ramener une masse de bouteilles libres. Un premier crible à disque ici sert à éliminer une partie des bouchons, qui ne sont pas composés de PET. Prélavage illes arrivent sur un tapis vibrant pour un premier tri, qui les achemine vers des cuves à lavage par lessive Un tri est ensuite réalisé par 4 machines en série pour éliminer les bouteilles en PET opaque, teint par tri optique : un laser vient détecter la couleur, la bouteille étant éjectée de la chaîne par soufflage si ne correspondant pas au cahier des charges. Un tri manuel assuré par deux opérateurs matériaux éjectés de la chaine bouchons, étiquettes, contaminants macroscopiques
Lavage Dans cette étape un second lavage est mené, plus efficace, pour tendre vers une qualité nécessaire aux produits alimentaires. Cela se déroule en plusieurs temps : - Broyage par broyeurs pivot pour réduire les bouteilles en paillettes. - Lavage des paillettes dans des mixeurs de lavage, tamis vibrants. - Essorage par centrifugeuses. - Rinçage dans trois cuves successives avec une eau à 85 C Le problème de la présence des bouchons en PEHD se pose encore à cette étape. Celui- ci va ; Grâce aux différences de densité, il va y avoir différenciation des plastiques : le PET vas couler tandis que le PEHD des bouchons va flotter. Sur tous les dispositifs présents ici un tri par courants de Foucault est mis en place pour éliminer toute particule métallique de la matière traitée. Le métal récupéré ainsi que les plastiques autres que le PET seront par la suite valorisés. Les paillettes de PET sont alors acheminées vers les silos quand leurs caractéristiques (grammage par exemple) satisfont le cahier des charges fixé. Extrusion Le but dans cette étape de la chaîne est de transformer la matière sous forme de paillettes en sortie du lavage en PET amorphe, pour l envoyer ensuite en réacteur de polucondensation. On retrouve toujours ici les dispositifs de tri visant à éliminer toutes particules métallique ou plastique différent (par couleur) ; le métal peut perturber mécaniquement la chaine, tandis que la présence d autres plastiques peut entraîner des problèmes sanitaires (par exemple, formation de benzène cancérigène à partir du PVC pendant la polycondensation. Concrètement, les paillettes dans l extrudeuse sont chauffées puis compressées, forçant ainsi la matière fondue à sortir par de petites embouchures ; le PET en sortie est sous forme de longs traits de plastique amorphe, ensuite découpés en granulés. Ce PET amorphe a ensuite deux destinations : tel quel, il peut être utilisé pour de l emballage non alimentaire, ou ne nécessitant pas une très bonne qualité ou une grande résistance mécanique (produits ménagers par exemple) ; ou il est acheminé vers le réacteur de polycondensation pour cristallisation.
Polycondensation Pour une bonne qualité, nécessaire dans l emballage alimentaire, le PET amorphe (nucycle) a besoin d être traité plus avant, dans l étape de polycondensation. Le principe ici est de chauffer le PET à haute température (environ 200 C), en atmosphère inerte, pour initier une cristallisation du polymère : les chaînes carbonées du polymère se reforment lui assurant un meilleur aspect, de meilleures caractéristiques mécaniques ; les composés autres que le PET sont aussi éliminés, au niveau moléculaire. La haute température a aussi pour effet de faire migrer tout contaminant par diffusion vers la surface du PET, ensuite éliminé par l atmosphère inerte. Cette étape de polycondensation est réalisée suivant deux techniques différentes sur le site de la société APPE : Les lignes 1 et 2 réalisent la cristallisation en réacteur fermé (cône) tandis que les lignes 3 et 4 assurent une cristallisation réacteur ouvert. Les lignes 1 et 2 réalisent la réaction en circuit fermé, un cône de quelques mètres d envergure pouvant accueillir 8 tonnes de matière ; la réaction est réalisée sous vide, en l espace d environ 8h. Le vide permet ici d extraire facilement les composants autres que le PET. Les lignes 3 et 4, plus récentes, fonctionnent en cycle continu ; ici le vide n est pas possible et c est un gaz inerte qui est ici présent (azote). L alimentation en amorphe est située sur le haut du système, la matière y transite environ 15-16h. En sortie de ces lignes on obtient un PET partiellement cristallisé (supercycle) et débarrassé de la majorité des contaminants au niveau moléculaire ; il est ainsi possible de l utiliser pour l emballage alimentaire et de l envoyer sur la chaîne d injection. Injection Dans cette étape finale le PET supercycle est transformé en préformes, qui seront transformées par les clients plus tard par soufflage en bouteilles utilisables. Dans cette zone une attention particulère est accordée à l hygiène, pour éviter toute contamination de la matière sortant de polycondensation. Les granules sont introduits dans une presse chauffante, qui va injecter le polymère ramolli dans des moules de préformes. Monocouches et multicouches sont possibles à cette étape dans la réalisation des préformes ; une barrière en nylon peut par exemple être intercalée entre deux couches de PET. Les préformes sont contrôlées périodiquement par le service qualité de la zone injection, chaque lot produit passe ensuite en contrôle optique automatique pour éliminer toute préforme défectueuse ou mal formée. Actuellement six lignes d injection sont présentes, deux sont en préparation.
Remarques Le fonctionnement de l usine est conçu dans une optique de développement durable à toutes les étapes ; l eau utilisée sur les chaînes est par exemple réutilisée dans plusieurs étapes (rinçage puis flottaison, puis lavage et enfin prélavage). Toute la matière extraite autre que le PET est valorisée, c'est- à- dire qu elle est revendue aux industriels recycleurs compétents. Conclusion En conclusion, cette visite du site de APPE aura permit de montrer plus en détails les processus utilisés dans le recyclage du platique ; les chiffres actuels nous prouvent que le contexte est à un développement rapide du secteur du recyclage ; la société APPE par exemple, est en extension continue depuis quelques années.