Notions de base de recyclage de déchets plastiques

Notions de base de recyclage de déchets plastiques

Le recyclage du plastique désigne le processus de récupération des déchets plastiques et de leur traitement.

Le but du recyclage est de produire de nouveaux objets usuels à base des produits déjà utilisés (mais qui ne sont plus usuels) ou des déchets afin de réduire, jusqu’à éliminer la quantité des déchets qui finissent dans les décharges partout au monde. Ainsi, le recyclage permet de réduire le besoin de produire de nouveaux matériaux et donc de réduire le taux de pollution et d’émissions de carbone.

En fonction de ce but, je distingue deux formes de recyclage:

  • Le recyclage artisanal ou revalorisation (ou remise en valeur) ne nécessite pas la décomposition des matériaux d’origine. Ici, vous métamorphosez simplement le produit initial; c’est-à-dire que vous lui donnez simplement une nouvelle forme artistique, sans toucher à l’intégrité du matériel le composant, donc sans avoir à le passer dans des machines de fusion par exemple. Ainsi, le nouvel objet est fabriqué avec le même matériel de base, c’est-à-dire sans que ce dernier ne perde ses propriétés. Aussi, l’élément recyclé (nouvel objet) est généralement de qualité supérieure ou identique à celle de l’objet original. Un exemple de recyclage artisanal est présenté dans mon article précédent, au sujet du surcyclage des déchets plastiques.

Parce que le produit final du recyclage artistique ou artisanal est généralement plus valeureux que l’objet original, cette forme de recyclage est considérée comme du surcyclage comparé au recyclage industriel.

  • Le recyclage industriel consiste à décomposer les déchets en les faisant passer par plusieurs machines, afin de transformer leurs matériaux de base en de nouveaux produits de consommation. Dans cette forme de recyclage, les déchets passent par les machines et les procédés qui affectent l’intégrité des matériaux: Il s’agit d’une transformation chimique. Aussi, la valeur du produit final est généralement inférieure à celle de l’objet initial.

Dans cet article, je présente uniquement les notions de base de recyclage industriel. Le surcyclage des déchets plastiques est l’objet d’un manuel à paraître en été 2020. Dans ce manuel, j’éveille les consciences sur les dangers du plastique, particulièrement dans les pays du tiers-monde qui traînent des milliers de tonnes d’ordures plastiques jamais traitées depuis des décennies; tout en partageant de nombreuses idées lucratives pour les entrepreneurs désirant intervenir dans ce secteur, avec des moyens limités. J’ai ouvert, sur le lien suivant, une liste d’attente pour les lecteurs intéressés par ce sujet, afin de vous envoyer le manuel à sa publication: Revendiquer votre copie dès maintenant

Processus de recyclage industriel des déchets plastiques

De manière générale, le recyclage industriel du plastique passe par 6 étapes distinctes. Cependant, certaines étapes peuvent être combinées ou omises dans certaines situations. Dans le cas de recyclage artistique (remise en valeur de déchets), seulement les trois premières étapes ci-dessous peuvent être considérés.

Étape 1: La collecte des déchets

Pour rendre cette étape plus facile, les pouvoirs publics dans beaucoup de pays exigent du public de disposer de leurs déchets plastiques dans des poubelles appropriées. La séparation des différents types de déchets à l’origine de leur disposition en poubelle rendrait le problème de recyclage de plastiques moins cauchemardesque. Malheureusement, beaucoup de pays du tiers monde sont encore loin d’adopter ce modèle. Le recyclage ici est un casse-tête tout au début du processus.

Étape 2: Le tri

Après la collecte, l’étape suivante est le tri. Les déchets collectés sont ensuite transportés vers des installations de tri situées généralement dans l’enceinte même de l’usine de recyclage.

Le tri peut se faire manuellement ou par les machines, en fonction d’une multitude de propriétés. Notamment selon le type, la couleur ou même la façon dont le plastique a été fabriqué. Ceci est important, parce que différents types de plastiques se traitent de différentes manières. En plus, certaines installations de recyclage ne sont capables de recycler que certains types de plastique. Traiter un mauvais type de plastique dans une installation incorrecte peut réduire l’efficacité de l’ensemble du processus ou la perte de tout le lot.

Étape 3: Le nettoyage

L’objectif de cette étape est d’éliminer les impuretés, ainsi que tout matériau non plastique.

La plupart des contenants et emballages comportent des étiquettes, des adhésifs ou même des résidus d’aliments à nettoyer. Ces déchets non plastiques peuvent nuire à l’intégrité structurelle du produit final.

Étape 4: Le redimensionnement

Le redimensionnement consiste à déchiqueter les déchets plastiques en petites particules. Cela augmente la surface du plastique, ce qui facilite le traitement, le remodelage et le transport si nécessaire.

De plus, cela donne aux installations de recyclage une dernière occasion d’éliminer tous les déchets non plastiques ayant franchi les trois premières étapes du traitement. Ceci est souvent fait avec des détecteurs de métaux ou des aimants qui aideront à éliminer tout résidu de métal.

Étape 5: Identification et séparation des plastiques

L’identification et la séparation des plastiques ont lieu lorsqu’on teste les particules ou flocons de plastique pour déterminer leur qualité et leur classe. Notamment:

  • La densité: En faisant flotter les particules dans une bassine d’eau, les particules moins denses flottent à la surface de l’eau, alors que les particules plus denses coulent.
  • La classification de l’air, c’est-à-dire l’épaisseur ou la minceur des particules. Cela se fait en laissant tomber les particules dans une petite soufflerie. Les plus petites pièces voleront plus haut dans le tuyau alors que les plus grosses resteront plus basses.

On teste aussi le point de fusion et la couleur des granules.

Étape 6: La fonte

Cette étape consiste à fondre les particules ou flocons secs et, soit à les mouler dans une nouvelle forme ou bien à les transformés en granulés. Des équipements existent qui fondent le plastique à des températures régulées, et sans pourtant le détruire.

C’est sous la forme de granulés que l’on peut quelques fois compresser pour former des pellets que le plastique est conservé et / ou transporté vers d’autres usines pour le transformer en de nouveaux produits.

Ceci est le processus de base du recyclage des déchets plastiques. Dans certains cas, ainsi que je l’expliquerai par exemple dans certaines idées d’affaires, certaines étapes peuvent ne pas être nécessaires. De même, l’ordre de certaines étapes peut être converti. Par exemple, le nettoyage peut intervenir après le redimensionnement.

Types et codes des matières plastiques

L’autre chose importante à comprendre dans le recyclage industriel, ce sont les types de plastiques.

Il existe 7 types de plastiques courants. Trouvez ci-dessous ces types de plastique, leurs codes de recyclage, les produits typiques que vous trouverez pour chaque type et les produits typiques auxquels ils peuvent être transformés:

Le type PETE ou PET (polyéthylène téréphtalate), code de recyclage n°1

Ce type de plastique est celui qu’on trouve dans la plupart des bouteilles plastique (soda, eau, vinaigrette), dans les pots à médicaments, à beurre d’arachide, à gelée, dans les peignes, cordes, sacs fourre-tout, moquettes, etc.

On recycle ce plastique pour fabriquer des textiles, tapis, du rembourrage d’oreillers, des gilets de sauvetage, bacs de rangement, vêtements, voiles de bateau, pièces détachées auto, sacs de couchage, chaussures, bagages, manteaux d’hiver…

Le type HDPE (Polyéthylène haute densité), code de recyclage n°2

Ce type de plastique se trouve dans des pots de lait, les contenants de jus, sachets d’épicerie et à ordures, les récipients d’huile moteur, les bouteilles de shampoing et revitalisant, les bouteilles de savon, les récipients de détergent, les récipients de javel, les jouets…

A réutiliser dans la fabrication des caisses en plastique, des poteaux, des clôtures…

Le type PVC (chlorure de polyvinyle), code de recyclage n°3.

On trouve ces plastiques dans certains sacs fourre-tout, dans des tuyaux de plomberie, des sachets d’épicerie, dans le carrelage, les films synthétiques, Chaussures, Gouttières, Encadrements de fenêtres, Conduits, Tuyaux d’égout… À réutiliser pour le revêtement de sol, la plinthe des maisons mobiles, etc.

Le type LDPE (polyéthylène à basse densité), code de recyclage n°4

Il se trouve dans des sacs à sandwich, des bouteilles compressibles pour condiments tels que le miel et la moutarde, des sachets pour épicerie, des sachets pour aliments congelés et des couvercles de conteneurs souples. À réutiliser pour la fabrication des poubelles, des poteaux…

Le type PP (Polypropylène), code de recyclage n°5

On le trouve dans les couches en plastique, les ustensiles de cuisine, les pots de margarine, les pots de yaourt, les bouteilles de médicaments, les gobelets de stade, les bouchons de bouteille, des plats à emporter, des gobelets et des assiettes jetables. À réutiliser pour fabriquer des racleurs de glace, des râteaux, des câbles de batterie…

Le type PS (polystyrène ou styromousse), code de recyclage n°6

On le trouve dans des tasses à café jetables, des boîtes en plastique pour aliments, des couverts en plastique, des mousses d’emballage, des arachides pour l’emballage. À réutiliser pour faire: de l’isolation, des cadres de plaque d’immatriculation, des règles…

Le type OTHER, code n°7

C’est celui des matières plastiques diverses (polycarbonate, polycétide, acrylique, acrylonitrile butadiène, styrène, fibre de verre et nylon) qu’on trouve dans des CD et DVD, biberons, bouteilles d’eau de grande capacité, conteneurs de stockage médicaux, lunettes, appareils d’éclairage extérieur, etc. Ces plastiques peuvent être réutilisés pour fabriquer des poteaux (souvent utilisés dans la construction des terrasses extérieures, les moulures et les bancs de parc).

Les équipements

Plusieurs types d’équipements peuvent être utilisés dans le processus de recyclage industriel des déchets plastiques. Trouvez ci-dessous une liste d’équipements standard utilisés dans la plupart des usines. Certaines techniques originales de recyclage pourraient, cependant remplacer certains de ces équipements par des procédés et outils plus artisanaux, mais bien originaux, ainsi que j’en illustre dans certaines idées que je partage plus bas dans cet article.

D’autres part, vous pourriez ne pas avoir besoin de tous ces équipements si votre entreprise se limite, par exemple à la remise en valeur des déchets. Mais ces informations pourraient être très bénéfiques pour les lecteurs désireux de monter une usine moderne de recyclage de déchets plastique.

1- Les équipements de tri

Le tri et le regroupement des matières plastiques en fonction de leurs qualités et leur classe constituent une étape importante du processus de recyclage. Parce qu’une contamination peut renvoyer tout un lot à la poubelle. Aussi, les différents déchets doivent être soigneusement séparées. Il existe plusieurs types d’équipements usuels pour effectuer le tri des résines de plastiques. En général, ce sont des convoyeurs ou tapis roulants équipés de:

  • Capteurs équipés d’une détection à rayons X ou infrarouge détecteur de qualité et ou couleur du matériel.
  • éjecteurs qui regroupent physiquement différents matériaux plastiques en fonction du type de résine et mes éjectent.

Cette vidéo vous en dira plus longuement sur le fonctionnement d’équipements de tri. Trouvez aussi ci-dessous deux liens vous conduisant vers plusieurs dizaines de fabricants et distributeurs de ce types d’équipements.

2- Les découpeuses

Les matières plastiques doivent généralement être découpées en tailles plus petites afin de permettre un traitement ultérieur; ainsi que faciliter l’emballage, le transport et la distribution de stock. Cette découpe présente certains défis, car de nombreux plastiques sont abrasifs pour les lames de métal. De même, leur dureté, leur poids et leur épaisseur peuvent varier considérablement. La découpe standard se fait par une déchiqueteuse à un ou plusieurs arbres ou un granulateur.

Vous pouvez vous procurer ces types d’équipements sur Alibaba pour les fabricants chinois et suivant ce lien pour les fabricants et distributeurs américains.

3- Équipement de nettoyage et de lavage

Le nettoyage ou labage consiste essentiellement à débarrasser le plastique de papier, colle, sable et gravier, entre autres. Le lavage peut se faire, soit à l’aide de bains-marie, de laveuses à friction ou d’une ligne de lavage. La ligne de lavage applique une pulvérisation chaude continue sur un flux de matériaux, éliminant tout ou partie des étiquettes et des saletés collées sur la surface en plastique. Les détergents et les agents désinfectants sont souvent inclus dans ce processus pour améliorer le nettoyage.

4- Équipement de séparation

Les traitements de séparation consistent à éliminer les pièces jointes ou les matériaux non réutilisables pouvant être présents dans un lot de flocons. Les processus de séparation sont classés en méthodes «humides» ou «sèches». Les réservoirs séparateurs de type évier / flotteur sont la méthode la plus répandue en milieu humide, séparant les matériaux en fonction de leur densité et de leur fluidité, tandis que les hydrocyclones utilisent la force centrifuge pour diviser les matériaux en fonction de leur poids.

Les séparateurs secs comprennent:

  • Des classificateurs à air qui séparent les paillettes de plastique sur la base du rapport surface / masse des paillettes, ce qui signifie que les matériaux plus épais sont tamisés des matériaux minces.
  • Des séparateurs mécaniques qui divisent les flocons en fonction de leur taille et parfois de leur forme.
  • Les analyseurs spectraux au laser sont les machines les plus avancées qui utilisent la détection spectroscopique pour déterminer des niveaux précis de contamination dans un lot donné.
  • D’autres dispositifs peuvent utiliser une lumière ultraviolette ou fluorescente pour séparer le plastique en fonction de la couleur ou du niveau d’absorption de la lumière.
  • Des machines de séparation par fusion fondent les paillettes de plastique le long d’un convoyeur ou d’un rouleau chaud tandis que la chaleur est appliquée sur un matériau séparé en fonction du point de fusion.

5- Les machines de pelletisation

La transformation du plastique post-consommation en granulés facilite la distribution et le reconditionnement et profite finalement à la rapidité et à l’efficacité de la réintroduction du plastique recyclé dans la fabrication industrielle. Les machines de pelletisation consistent à extruder le stock de flocons en pellets. 

En règle générale, les extrudeuses à simple ou double vis sont utilisées pour granuler des paillettes de plastique. Les extrudeuses à simple vis reposent sur l’action de pompage et le cisaillement pour façonner le plastique, tandis que les extrudeuses à double vis effectuent davantage une fonction de mélange avec une force de cisaillement moindre pour créer un matériau composé.

Fabriquez vos propres machines

L’acquisition par achat des équipements énumérés ci-dessus peut revenir excessivement cher, dépendamment du budget en mains. Cependant, si vous vous en tenez à utiliser ce genre de machines, vous êtes capables de les créer vous-même; ce qui vous reviendrait largement moins coûteux que de les acheter. En effet, même sans une formation préalable en ingénierie ou en physique, si vous avez une bonne capacité à suivre les directives, vous pouvez y arriver en suivant les instructions simplifiées de Precious Plastic.

Precious Plastic est une communauté mondiale partageant gratuitement des techniques de fabrication de machines de recyclage de déchets plastiques.

Vous avez des instructions qui expliquent comment construire:

  • un déchiqueteur (machine qui déchiquette du plastique en flocons),
  • une extrudeuse (machine modulaire extrudant du plastique),
  • une machine à injection pouvant former du plastique dans des moules,
  • une machine à compression pouvant former du plastique dans des moules.

Leur série de vidéos explique comment construire ces machines en utilisant des matériaux de base et des pièces universelles.

Ces instructions ont aujourd’hui aidé plusieurs centaines d’individus à travers la terre à construire leurs propres petites installations complètes de recyclage de déchets plastiques. Leur site Web contient des centaines de témoignages de ces entrepreneurs sociaux qui y postent leurs machines créées à base de matériaux bon marché.

Attention: Quoique leurs vidéos contiennent des transcriptions en français, la plupart de contenus de leur application est en Anglais. Si vous rencontrez un problème de traduction ou que vous désirez une traduction de contenu non-traduit (les instructions écrites par exemple), vous pouvez me contacter.

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