CH616468A5 - Process and device for recycling wooden nonreturnable packaging and handling components containing parts made of ferromagnetic metal - Google Patents
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Description
La présente invention se rapporte à un procédé de recyclage d'éléments d'emballage et de manutention perdus en bois, contenant des parties en métal ferromagnétique, en particulier de cageots, cagettes, paniers, plateaux, caissettes, clayettes utilisés notamment pour l'emballage et le transport de fruits et légumes, ainsi que de palettes et d'autres éléments d'emballage et de manutention formés de parties en bois assemblées à l'aide de clous, agrafes ou éléments analogues en fer. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé, ainsi que le produit obtenu par recyclage de ces éléments d'emballage et de manutention.
Il est bien connu que depuis quelques temps, l'approvisionnement de l'industrie papetière en matière première pour la fabrication de pâte à papier pose des problèmes considérables. En effet, l'accroissement permanent de la consommation de papier entraîne actuellement une exploitation forestière à une cadence supérieure à la cadence de reboisement, ce qui laisse prévoir une pénurie prochaine de matière première pour la fabrication de pâte à papier.
Par ailleurs, des quantités considérables d'éléments d'emballage et de manutention en bois sont, à l'heure actuelle, jetées après usage. La seule solution de récupération envisagée jusqu'à présent consiste à les brûler, par exemple dans des chaufferies. En effet, le problème que pose toute autre récupération de ces éléments d'emballage et de manutention réside dans la présence des parties métalliques telles que des clous, des agrafes ou des éléments analogues utilisées pour assembler les différentes parties en bois de tels éléments et incluses dans lesdites parties.
Le recyclage de déchets de bois ne contenant pas de parties métalliques a déjà été envisagé avec succès. Par broyage, il est possible de réduire ces déchets de bois, par exemple des chutes de scieries, en petits morceaux de bois susceptibles d'être utilisés par exemple comme matière première pour la fabrication de pâte à papier.
Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'on réduit les éléments d'emballage ou de manutention de manière que les parties métalliques incluses dans les parties constitutives en bois des éléments se trouvent détachées, qu'on extrait les parties métalliques des parties en bois réduites et qu'on soumet les parties en bois réduites, débarrassées des parties métalliques, à un triage granulométrique.
De préférence, on procède à la réduction des éléments d'emballage par un déchiquetage grossier suivi d'un broyage. Cela présente, par rapport à un broyage simple, l'avantage que l'appareil utilisé pour le broyage peut être alimenté en éléments d'emballage et de manutention déjà partiellement réduits dans un appareil conçu spécialement pour pouvoir traiter de grands volumes de matériaux. En effet, notamment les éléments d'emballage mentionnés occupent un très grand volume pour un faible poids, ce qui pourrait poser des difficultés d'alimentation directe pour un broyeur.
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L'extraction des parties métalliques des morceaux de bois obtenus par réduction des éléments d'emballage et de manutention est effectuée de préférence par voie magnétique.
Le triage des morceaux de bois réduits consiste avantageusement en un triage dit à double coupure, permettant de séparer des morceaux dont la granulométrie est comprise dans une plage déterminée, à la fois les morceaux plus gros et les morceaux plus petits.
Suivant un mode de réalisation préféré du procédé conforme à l'invention, on effectue le broyage, l'extraction magnétique des parties métalliques (déferrage) ainsi que le tamisage en circuit fermé, les morceaux de bois trop gros refusés au tamisage étant renvoyés au broyage pour subir un nouveau cycle de broyage, déferrage magnétique et tamisage.
Le dispositif pour la mise en œuvre de ce procédé selon l'invention comprend un poste de broyage par percussion, un poste de déferrage pour l'extraction magnétique des parties ferromagnétiques et un poste de tamisage granulométrique.
Suivant un mode de réalisation avantageux, le broyeur est précédé d'un déchiqueteur produisant une première réduction des éléments d'emballage et de manutention permettant une alimentation régulière du broyeur.
L'alimentation de ce déchiqueteur en éléments d'emballage et de manutention est assurée de préférence par une trémie réalisée de manière à éliminer les risques de formation de voûtes, à savoir une trémie dont deux côtés adjacents sont verticaux et les deux autres côtés sont inclinés.
Le poste de déferrage comprend avantageusement une bande transporteuse dont le rouleau de renvoi situé du côté de déchargement est un tambour magnétique, le brin supérieur de cette bande étant surmonté d'une seconde bande transversale à la première dont le brin inférieur se trouve à faible distance du brin supérieur de ladite première bande et passe ici sous un aimant. Ainsi, la seconde bande, avec son aimant, retire vers le haut les parties métalliques se trouvant dans la partie supérieure de la couche de matériau broyé véhiculé par la première bande, tandis que le tambour magnétique à l'extrémité de décharge de cette première bande retire les parties métalliques situées dans la partie inférieure de cette même couche de matériau.
Suivant un mode de réalisation avantageux du dispositif, le poste de tamisage comprend un crible vibrant à double coupure, comportant deux surfaces de criblage inclinées superposées, la surface de criblage supérieure ayant des mailles retenant les morceaux trop gros et la surface de criblage inférieure ayant des mailles laissant passer les morceaux trop petits, le crible de criblage étant alimenté sur la surface de criblage supérieure. La sortie du crible recevant les morceaux retenus par la surface de criblage supérieure débouche sur une bande transporteuse allant du déchiqueteur au broyeur, de sorte que lesdits morceaux trop gros se trouvent renvoyés dans le broyeur en effectuant ainsi un nouveau cycle de broyage, déferrage tamisage.
En se référant au dessin annexé, on va décrire ci-après plus en détail un exemple de réalisation non limitatif d'un dispositif pour la mise en œuvre du procédé conforme à l'invention; sur ce dessin:
la fig. 1 est une vue en élévation latérale d'un dispositif conforme à l'invention;
la fig. 2 est ime vue en plan de ce même dispositif.
Le dispositif tel qu'illustré par le dessin sert au recyclage d'éléments d'emballage et de manutention perdus en bois, contenant des parties ferromagnétiques, par exemple des cageots ou autres récipients d'emballage et de transport de fruits et légumes et de palettes et autres éléments de manutention assemblés à l'aide de clous ou d'agrafes.
Ce dispositif comprend quatre principales parties, à savoir un poste d'alimentation 1, un poste de broyage 2, un poste de déferrage 3 et un poste de tamisage 4.
Le poste d'alimentation 1 comprend une trémie 5 débouchant dans un extracteur-déchiqueteur 6. La trémie 5 se compose d'ime partie supérieure 7, de préférence amovible et d'une partie inférieure 8 surmontant directement l'ouverture d'alimentation de l'extracteur-déchiqueteur 6. La partie supérieure 7 présente la forme d'un tronc de pyramide régulier à base carrée. La partie inférieure 8 présente, par contre, deux côtés adjacents 9,10 verticaux, tandis que les deux autres côtés 11,12 sont inclinés, de préférence sous le même angle que les quatre côtés de la partie supérieure 7 de la trémie.
L'extracteur-déchiqueteur 6 dont le mécanisme d'entraînement (moteur, réducteur) est esquissé en 13 comprend de préférence un organe d'extraction, par exemple un arbre transversal garni de bras radiaux. En dessous de cet organe d'extraction sont disposés de préférence deux organes déchiquteurs coopérant l'un avec l'autre et constitués par exemple chacun par un arbre transversal garni de dents radiales. Les dents de ces deux arbres se trouvent dans plusieurs plans décalés et ont une longueur telle que les deux arbres dentés «engrènent» l'un avec l'autre, c'est-à-dire que leurs dents s'interpénétrent.
Une bande transporteuse 14 inclinée relie la sortie 15 de l'extracteur-déchiqueteur 6 au poste de broyage 2. Ce dernier comprend un broyeur 16 avec son mécanisme d'entraînement 17. Le broyeur 16 qui est alimenté directement par la bande 14 en éléments déchiquetés est constitué de préférence par un broyeur à fléaux, c'est-à-dire un broyeur comportant plusieurs rangées de marteaux longs et lgers articulés sur un arbre tournant à grande vitesse. Les produits introduits dans le broyeur sont projetés par les fléaux contre des plaques de choc et sortent du broyeur par une grille.
La sortie du broyeur 16 débouche directement sur une bande transporteuse horizontale 18 du poste de déferrage 3. La bande 18 qui est constituée par un matériau non magnétique, par exemple du caoutchouc, passe sur deux rouleaux de renvoi 19, 20. Le rouleau de renvoi 20 situé à l'extrémité de décharge de la bande 18 est constitué par un tambour magnétique aimanté de manière à émettre un flux magnétique sur toute sa périphérie. A faible distance au-dessus du brin supérieur de la bande 18 est installée une autre bande transporteuse 21 horizontale, en un matériau non magnétique, s'étendant perpendiculairement à la bande 18. Le brin inférieur de la bande 21 passe, entre les deux rouleaux de renvoi 22,23, en dessous d'un aimant 24 dont la longueur, prise dans le sens longitudinal de la bande 21, est supérieure à la largeur de la bande 18.
En dessous de l'extrémité de décharge de la bande 18 se trouve une bande transporteuse inclinée 25 reliant le poste de déferrage 3 au poste de tamisage 4. De plus, il est prévu à cet endroit une goulotte de sortie 26 pour recevoir les parties ferromagnétiques retenues contre le tambour 20 pendant que les parties non magnétiques sont déversées sur la bande 25.
Le poste de tamisage 4 comprend un crible vibrant 27 à double coupure. Cette double coupure est assurée par deux surfaces de criblage 28, 29 superposées. La surface de criblage supérieure 28 sur laquelle sont déchargés les produits véhiculés par la bande 25 présente des mailles plus grandes que la surface de criblage inférieure 29. Les mailles des surfaces de criblage 28 et 29 sont choisies de manière que la surface de criblage 28 retienne les morceaux trop gros et les mailles de la surface de criblage 29 sont choisies de manière qu'elles laissent passer les morceaux trop petits par rapport à la granulométrie recherchée. Les morceaux ayant cette granulométrie sont donc retenus sur la surface de criblage inférieure 29. Les surfaces de criblage 28 et 29 sont inclinées et sont suivies, à leur point le plus bas, chacune d'un couloir vibrant 30,31. Le couloir s
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On reconnaît sur le dessin que l'ensemble du dispositif est monté sur un châssis 33 de semi-remorque pouvant, à l'arrêt, être calé à l'aide de vérins 34.
On va décrire maintenant le fonctionnement du dispositif tel qu'il est représenté sur le dessin.
Les éléments d'emballage ou de manutention, par exemple des cagots ou des palettes, sont chargés dans la trémie 5. Grâce à la forme spéciale de la partie inférieure 8 de cette trémie, avec deux fois deux parois opposées dont l'une est inclinée et l'autre verticale, ces éléments d'emballage encombrants descendent dans la trémie sans formation de voûte. Bien entendu, la section de sortie de la trémie 5 doit être sensiblement supérieure à la taille des cagots ou palettes à traiter de manière qu'un cagot et une palette ne puissent pas s'y coincer en se mettant de travers.
L'extracteur-déchiqueteur 6 assure, d'une part, l'extraction des éléments d'emballage et de manutention par la section de sortie de la trémie 5 et, d'autre part, une première réduction de ces éléments. Les morceaux résultant de cette première réduction sont beaucoup moins encombrants et beaucoup plus denses que les éléments d'emballage entiers, ce qui permet ime alimentation plus régulière et plus rapide, par un simple transporteur à bade 14, du poste de broyage 2.
Au poste de broyage 2, ces morceaux grossièrement réduits sont broyés par percussion dans le broyeur à fléaux 16. Dans ce dernier, les morceaux de bois provenant de la première réduction des éléments d'emballage dans l'extracteur-déchiqueteur 6 sont réduits à tel point que la grosseur maximale des morceaux sortant du broyeur soit sensiblement égale à la limite de granulométrie supérieure du produit à réaliser. Grâce au mode particulier de désintégration par percussion dans un tel broyeur, les morceaux de bois introduits se divisent de façon préférentielle par les trous des clous ou agrafes d'assemblage des éléments d'emballage, ce qui fait que ces clous ou agrafes se trouvent détachés des morceaux de bois. Les morceaux de bois et clous ou agrafes ayant passé la grille de sortie du broyeur 16 tombent sur le transporteur à bande 18 qui les fait passer en dessous de la bande 21. Sous l'action de l'aimant 24, les clous et agrafes se trouvant dans la couche supérieure de produit sur la bande 18 sont extrait vers le haut de cette couche et adhèrent à la bande 21 pour être ainsi transportés par cette dernière au-delà du bord latéral de la bande 18, jusqu'à l'extrémité de l'aimant 24, où ces clous et agrafes tombent dans une goulotte non représentée.
A l'extrémité de décharge de la bande 18, les morceaux de bois sont déversés sur la bande 25, tandis que les clous et agrafes se trouvant dans la partie inférieure de la couche de produit sur la bande 18 sont attirés, à travers cette dernière, par le tambour magnétique 20 et suivent ce dernier jusqu'à l'endroit où le brin inférieur de la bande 18 quitte le tambour 20. A ce moment, les clous et agrafes ne sont plus soumis à l'action du champ magnétique du tambour 20 et tombent par gravité dans la goulotte 26.
Ce poste de déferrage assure une extraction à 100% des clous et agrafes détachés des morceaux de bois. Si un clou ou une agrafe non détaché d'un morceau de bois sortait malgré tout du broyeur 16, ce clou ou agrafe serait extrait au poste de déferrage 3 avec son morceau de bois si ce dernier était petit ou ne serait pas extrait avec son morceau de bois si ce dernier était gros. Dans ce dernier cas, le morceau de bois avec le clou ou l'agrafe parviendrait sur le transporteur 25, avec les morceaux de bois débarrassés de toute partie ferromagnétique.
Au poste de tamisage 4, le crible vibrant 27 alimenté par la bande transporteuse 25 assure, par ses deux surfaces de criblage superposées 28 et 29 ayant des mailles de tailles différentes, que les morceaux de bois plus gros que la limite supérieure de granulométrie du produit recherché reviennent par le couloir 30 sur le transporteur 14, d'où ils sont remis dans le circuit broyage-déferrage-tamisage. Tous les morceaux plus petits traversent la surface de criblage 28 et tombent sur la surface de criblage 29 qui retient tous les morceaux de bois dont la taille est comprise entre la limite supérieure et la limite inférieure de granulométrie du produit recherché. Ces morceaux qui constituent le produit recherché sont évacués par le couloir 31.
Tous les morceaux trop petits, lesquels traversent la surface de criblage 29, sont récupérés sur le fond du crible 27 d'où ils sortent par la goulotte de décharge 32.
H convient d'accorder les caractéristiques du poste de déferrage 3 à la taille des mailles de la surface de criblage supérieure 28 du crible 27, c'est-à-dire à la limite de granulométrie supérieure du produit recherché, de telle manière que tous les morceaux de bois contenant un clou ou une agrafe et dont la taille est égale ou inférieure à la limite de granulométrie supérieure soient obligatoirement extraits par l'aimant 24 ou le tambour magnétique 20. Par contre, tous les morceaux de bois contenant un clou ou une agrafe et ayant une taille supérieure à la limite de granulométrie supérieure précitée peuvent ne pas être extraits au poste de déferrage puisqu'ils seront au poste de tamisage 4 par la surface de criblage supérieure 28.
La combinaison de la trémie telle que décrite ci-dessus, de l'extracteur-déchiqueteur, du broyeur, du dispositif de déferrage double et du crible à double coupure permet de recycler des éléments d'emballage et de manutention perdus avec un rendement élevé en vue de l'obtention d'un produit constitué par des morceaux de bois qui sont débarrassés à 100% des clous, agrafes et autres parties ferromagnétiques inclus dans les éléments et dont la taille est comprise à l'intérieur d'une plage de granulométrie prédéterminée. Ce produit qui peut éventuellement être séché et compacté constitue une excellente matière première pour la fabrication de pâte à papier. Les morceaux de bois plus petits dont la proportion est très faible par rapport à celle des morceaux de bois compris dans les limites de granulométrie prédéterminées peuvent être utilisés par exemple comme matière première pour la fabrication de panneaux agglomérés.
Le dispositif décrit peut être installé à poste fixe au lieu d'être monté sur une semi-remorque. La disposition réciproque des différents postes et leur liaison par bandes peuvent être modifiées selon les besoins.
La plage de granulométrie dans laquelle se situe le majeure partie des morceaux de bois obtenus par réduction des éléments d'emballage ou de manutention est réglable, par changement de la grille du broyeur et des surfaces de criblage, de manière qu'elle corresponde aux normes exigées par l'industrie papetière pour la confection de pâtes mécaniques, mi-chimiques et thermomécaniques. Le séchage qui est effectué de préférence par air chaud permet d'obtenir un produit ayant un taux de siccité contrôlé compris entre environ 70 et 75 %.
Enfin, il y a lieu de noter que le dispositif tel que décrit ci-dessus permet également le recyclage de cartons contenant des parties métalliques, par exemple des agrafes.
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Claims (14)
1. Procédé de recyclage d'éléments d'emballage et de manutention perdus en bois contenant des parties en métal ferromagnétique, caractérisé par le fait qu'on réduit les éléments d'emballage ou de manutention de manière que les parties métalliques incluses dans les parties constitutives en bois des éléments se trouvent détachées, qu'on extrait les parties métalliques des parties en bois réduites et qu'on soumet les parties en bois réduites, débarrassées des parties métalliques, à un triage granulométrique.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'on procède à un déchiquetage grossier des éléments d'emballage ou de manutention avant de les réduire par broyage.
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REVENDICATIONS
3. Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'on extrait par voie magnétique les parties métalliques des morceaux de bois obtenus par réduction des éléments d'emballage et de manutention.
4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on sépare, par un tamisage à double coupure, des morceaux de bois dont la granulo-métrie est comprise dans une plage déterminée, à la fois les morceaux plus gros et les morceaux plus petits.
5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé par le fait qu'on effectue le broyage, l'extraction magnétique des parties métalliques ainsi que le tamisage à double coupure en circuit fermé, les morceaux trop gros refusés au tamisage étant soumis à un nouveau cycle de broyage, extraction magnétique, tamisage.
6. Procédé suivant la revendication 5, caractérisé par le fait qu'on effectue l'extraction magnétique de manière que les morceaux de bois réduits qui contiennent encore des parties métalliques incluses et dont la taille est comprise dans la plage de granulométrie recherchée soient extraits et que les morceaux de bois qui contiennent encore des parties métalliques incluses et dont la taille est supérieure à la plage de granulométrie recherchée ne soient pas extraits.
7. Dispositif pour la mise en œuvre du procédé suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comprend un poste de broyage par percussion, un poste de déferrage pour l'extraction magnétique des parties ferromagnétiques et un poste de tamisage granulométrique.
8. Dispositif suivant la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comprend, en outre, en amont du poste de broyage, un poste d'alimentation et de déchiquetage produisant une première réduction des éléments d'emballage et de manutention pour permettre une alimentation régulière du poste de broyage.
9. Dispositif suivant la revendication 8, caractérisé par le fait que le poste d'alimentation et de déchiquetage comprend une trémie de chargement alimentant un extracteur-déchiqueteur.
10. Dispositif suivant la revendication 9, caractérisé par le fait que la trémie d'alimentation présente deux côtés adjacents verticaux et les deux autres côtés inclinés.
11. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé par le fait que le poste de déferrage comprend une première bande transporteuse dont le rouleau de renvoi situé du côté de déchargement est un tambour magnétique, le brin supérieur de cette première bande étant surmonté d'une seconde bande transporteuse transversale à la première et dont le brin inférieur se trouve au-dessus du brin supérieur de la première bande et passe ici en dessous d'un aimant d'une longueur supérieure à la largeur de la première bande.
12. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé par le fait que le poste de tamisage comprend un crible vibrant à double coupure comportant deux surfaces de criblage inclinées superposées, la surface de criblage supérieure ayant des mailles retenant les morceaux trop gros et la surface de criblage inférieure ayant des mailles laissant passer les morceaux trop petits, le crible étant alimenté sur la surface de criblage supérieure.
13. Dispositif suivant la revendication 12, caractérisé par le fait que la sortie du crible recevant les morceaux retenus par la surface de criblage supérieure débouche sur une bande transporteuse allant de l'extracteur-déchiqueteur au broyeur, de sorte que ces morceaux trop gros se trouvent renvoyés dans le broyeur pour effectuer un nouveau cycle de broyage, déferrage, tamisage.
14. Produit obtenu par le procédé suivant la revendication 1, consistant en morceaux de bois dont la taille est comprise à l'intérieur d'ime plage de granulométrie déterminée et qui ne contiennent aucune partie en métal ferromagnétique.
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