Alors que l'industrie du recyclage doit faire face à des normes de pureté toujours plus exigeantes et à des difficultés de recrutement, les technologies avancées de tri et d'automatisation sont clés pour obtenir un matériau recyclé de haute qualité, en préservant la marge bénéficiaire. S’appuyer sur un équipement adapté pour trier le flux matières, permet d’optimiser le retour sur investissement. Et il est essentiel de configurer un système flexible pouvant s'adapter aux futurs changements du flux matières et à la législation.
« L'industrie doit imaginer le recyclage des matières comme un environnement de production » déclare Bill Close, directeur du développement chez WENDT CORPORATION à Buffalo, N.Y. « Nous mettons en place des procédures qui automatisent la manutention sur chaque station afin d'obtenir immanquablement le produit fini attendu, et des résultats cohérents avec les attentes. »
Le test et l'analyse des matières permettent de choisir judicieusement le système automatisé parfaitement adapté à l’atteinte des résultats. Qu’elle que soit la taille de leur projet, les entreprises sont toutes en droit d’attendre un bon partenariat avec le bon fournisseur.
« Nous réalisons près de 600 tests par an dans notre centre en Allemagne », indique Andre Lehmann, directeur du centre de test de recyclage chez TOMRA Recycling à Mülheim-Kärlich (Allemagne). Ce centre est le plus important des sept sites existants chez TOMRA, il est configuré avec tout l'éventail des dernières technologies de tri de la société.
VAN DYK Recycling Solutions, intégrateur majeur des machines de tri optique de TOMRA sur l'Amérique du Nord, exploite quant à lui, le plus grand centre de test d'Amérique du Nord à Norwalk, Conn. Il a été récemment équipé de cinq différentes machines de tri optique de TOMRA, afin de proposer aux transformateurs et aux acteurs de l'industrie la possibilité d’« essayer avant d'acheter ». « Notre centre de test peut simuler de nombreux processus présents sur un site de revalorisation des matières, où qu'il soit en Amérique du Nord », pour Alex Wolf, directeur technique de VAN DYK. « Nous réalisons des tests pour valider des résultats, et ouvrons notre site aux associations, marques, fabricants d'emballages. »
Aujourd’hui, les matières et applications ne requièrent pas systématiquement des tests amont. « Nous n'avons pas besoin de tester le tri des bouteilles en plastique par exemple, étant donné que nous disposons déjà de suffisamment de données, d'expérience et d'installations correspondantes », souligne M. Lehmann. « Néanmoins, les nouvelles applications ou les matières difficiles à traiter ont besoin d'une validation de procédé. »
Évolution des tests
Ces deux dernières décennies, les sociétés comme TOMRA et ses partenaires de construction d'usine, ont fait évoluer leurs centres de test en fonction des nouveaux défis apparus. « Nous avons un centre d'essai pour les résidus de déchiquetage d'automobile, et nous en sommes à la sixième génération » indique M. Close. « Ce site est configuré comme un laboratoire. »
Ce laboratoire dispose de stations de tri équipées d’un TOMRA FINDER pour la récupération des fractions de métaux non-ferreux dans les résidus de déchiquetage automobile ; d’un X-TRACT, qui utilise la technologie rayons X, pour trier les métaux broyés issus de l'induction (« zorba »), et l'aluminium flotté (« twitch ») donnant de l'aluminium recyclé prêt-à-fondre ; et d’un COMBISENSE pour le tri des métaux lourds non-ferreux par couleur. « Aujourd'hui, nous pouvons réaliser nos tests, en nous basant sur seulement quatre gros sacs de matières », ajoute M. Close.
À une époque, l'automatisation du tri à l'aide de capteurs était une technologie encore toute jeune. « En 2007, nous devions convaincre nos clients qu'ils avaient besoin d'acheter des machines de tri optique pour réduire le tri manuel », se rappelle M. Wolf. Des camions entiers de matière étaient expédiés aux centres de test pour valider le processus et justifier l'investissement.
Aujourd'hui, les fournisseurs de technologie et les constructeurs d'usine ont beaucoup de références actives, et peuvent toujours faire visiter à de futurs clients, des installations en fonctionnement. Après, les futurs clients peuvent ensuite envoyer des échantillons de leurs matières à un centre de test pour valider le processus. Les machines avec des capteurs haute résolution incluent une kyrielle de technologies – proche infrarouge, caméra, rayon X, électromagnétique, laser et apprentissage profond – conçues pour valider les défis de tri, même les plus complexes, avec plus de précision.
« Avant, les sites de récupération de matière pouvaient encore s'en sortir avec un pourcentage élevé de contaminants dans le produit fini, mais ce n’est plus possible aujourd’hui », explique M. Wolf. Ty Rhoad, directeur régional Amérique de TOMRA Recycling ajoute : « C'est la raison pour laquelle il est essentiel d'investir dans les technologies de tri appropriées pour satisfaire aux objectifs de pureté souhaités. »
Le centre de tests de VAN DYK comprend deux exemplaires de TOMRA AUTOSORT, AUTOSORT FINES, FINDER et X-TRACT, ainsi qu'une nouvelle installation dédiée au tri des paillettes plastique. « Nous constatons une hausse de la demande pour les paillettes plastiques en Amérique du Nord. Nous avons donc ajouté une nouvelle unité AUTOSORT FLAKE à notre ligne de tests » indique M. Wolf. Alors qu'elle n'existe que depuis peu de temps, cette unité a été prise d’assaut et a permis de réaliser de multiples tests pour les clients.
L'augmentation globale de la demande en tri de paillettes a incité TOMRA Recycling à ouvrir son nouveau centre de tests à Parme, Italie. Ce site, dédié exclusivement au tri des paillettes plastiques, se consacre au développement de nouvelles solutions dans les domaines du tri des paillettes de polyoléfines (PO) et polyéthylène téréphtalate (PET).
« Avec notre nouveau centre de Parme, nous continuons à promouvoir des solutions pour les usines de recyclage avec pour objectif d'améliorer les plastiques ». Cette ligne de tri comprend un AUTOSORT FLAKE et un INNOSORT FLAKE, qui peuvent traiter des paillettes plastiques (PET, PO, PVC) minuscules (2 mm) », explique M. Rhoad. « AUTOSORT FLAKE excelle dans les applications à faible niveau de contaminant mais requérant des normes de qualité élevées. INNOSORT FLAKE peut s’attaquer en revanche à des flux plus contaminés, et est disponible avec le capteur dédié au tri des polyoléfines. »
Le bon mix
« Un jour, un client à la tête d'une petite déchiqueteuse a voulu commander un FINDER pour récupérer davantage de fractions de métaux non-ferreux dans ses résidus de déchiquetage automobile », se rappelle M. Close. WENDT CORPORATION a fait parvenir des échantillons de matière à son centre de test, et a mis à jour le fait que le FINDER ne permettrait pas, à lui seul, d'atteindre les objectifs. « Le FINDER était une partie de la solution, mais d'autres composants devaient être ajoutés dans le process », ajoute-t-il.
Compte tenu de l’évolution des technologies, les recycleurs ne devraient pas s'engager dans des modernisations d'usine ou dans des installations de nouveaux systèmes en pensant qu'un seul composant sera LA solution. Les entreprises devraient plutôt adopter une approche globale pour concevoir un processus incluant le bon mix équipement/technologie. Et de fait, pour maximiser le retour sur investissement, il est toujours pertinent de procéder à un test avec un fournisseur de technologie fiable.
« Nous sommes des experts des technologies de tri, les recycleurs sont, eux, des experts de leurs matières, ils connaissent leurs produits et les impuretés qui constituent leur flux et savent définir le résultat attendu », souligne M. Lehmann. « Ils doivent nous indiquer s'ils ont besoin d'une pureté de 98 %, ou plutôt de 99,5 %. Nous testerons la matière avec différentes technologies de tri pour obtenir la meilleure solution globale, et le nombre d'étapes souhaité. »
La phase de tests commence habituellement avec des réunions entre les commerciaux et le client. Suivant la matière, l’ensemblier et/ou le fournisseur de technologie peut/peuvent orienter vers une visite d’usine témoin, qui traite un flux matières similaire, préconiser un test de matière, ou conseiller les deux démarches en parallèle. « Le test est souvent une confirmation des recommandations des commerciaux », souligne M. Wolf. « Néanmoins, nous voyons ces derniers temps beaucoup de nouveaux cas de figure - augmentation de la quantité de matière, applications non-standards, etc. Et alors, le test est une étape obligée. »
Pour les tests matière, les recycleurs sont responsables de la préparation appropriée de la matière. « Nous recommandons aux clients de prétraiter la matière avec un équipement de traitement en amont avant de l'envoyer à TOMRA. Elle sera alors similaire à ce que notre équipement triera vraiment, une fois installé dans l'usine », déclare M. Rhoad.
Dans leurs installations de test, les constructeurs d'usine comme WENDT CORPORATION et VAN DYK, disposent souvent d’équipements de traitement pour réduire la préparation de matière nécessaire. « En plus des machines de TOMRA, le centre de test de Van Dyk comprend un écran elliptique, ainsi que d'autres séparateurs mécaniques de matières 2D et 3D », souligne M. Wolf. Pour le traitement des véhicules en fin de vie, « notre laboratoire de test comprend également des aimants, des écrans et des courants de Foucault en plus des TOMRA FINDER, X-TRACT et COMBISENSE », ajoute M. Close de WENDT CORPORATION.
Où que se déroule le test, il est recommandé d’être présent sur site pendant le traitement de la matière. « Il est dans l'intérêt des clients d'assister au test matière et de voir comment les différentes technologies sont employées pour atteindre leurs objectifs », déclare M. Lehmann. M. Close ajoute « Nous savons que ça marche. Mais c'est encore mieux si le client peut voir, apprendre et comprendre le fonctionnement du test. »
Les ingénieurs de procédé de TOMRA analysent la matière, étudient les objectifs de leurs clients pour déterminer la technologie, ou le mix technologique, requis. Ils estiment la capacité de production, déterminent les demandes d'air, et prévoient le taux de récupération de matière et sa pureté. Les rapports de tests présenteront des diagrammes de flux, les technologies de tri recommandées et les étapes de traitement requises pour atteindre les objectifs.
« Suivant la complexité de la matière et les objectifs, le test peut ne prendre qu'une seule journée ou durer une semaine, voire plus », explique M. Lehmann. En moyenne, il faut compter entre 8 et 10 semaines entre les premières réunions, la réalisation du test et le reporting.
Promouvoir l'automatisation
Du fait des progrès de l'automatisation, le test est la clé de la réussite. « Nous repoussons sans cesse les limites, par exemple, nous avons des usines qui obtiennent désormais de l’aluminium prêt-à-fondre », indique M. Close. « Notre vision de l'avenir est une usine complètement automatisée dont les opérateurs seraient tous en salle de contrôle d’où ils recevraient des données, y réagiraient, et où le prélèvement manuel du contrôle de la qualité serait assuré par des robots. »
