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Aliapur met les broyats de pneus sous contrôle

Christian Guyard

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Aliapur met les broyats de pneus sous contrôle

Les appareils Visiopur sont capables de mettre en évidence la présence de barbelures indésirables qui sont aussi un indicateur d'usure des couteaux de coupe.

© M. Djaoui ; D.R.

- Aliapur a développé un système de vision fournissant une mesure objective de la qualité des broyats de pneus. Tous les acteurs de la chaîne de valorisation des pneumatiques parlent désormais le même langage.

«Trop de projets de recyclage de matériaux n'ont pas abouti car les déchets à recycler et les produits élaborés n'ont pas été assez bien qualifiés ; les utilisateurs potentiels ne pouvaient pas se fier à une matière trop versatile donc ne l'utilisaient pas », affirme Catherine Clauzade, responsable recherche développement chez Aliapur, société chargée de la valorisation des pneumatiques en France.

Si l'on veut que les matériaux recyclés prennent toute leur place dans le futur, il faut absolument que ces matières premières secondaires soient qualifiées selon des critères pertinents et utiles aux industries consommatrices. Les métaux, largement recyclés, le sont par l'analyse précise de leur composition ; les fondeurs vont parfois plus loin en élaborant certaines nuances d'alliages recyclés. Le problème se révèle plus complexe pour les matériaux organiques, d'autant plus que les paramètres recherchés ne relèvent pas uniquement d'une composition chimique.

Une granulométrie mal définie est préjudiciable

C'est le cas des pneumati- ques usagés. Leur deuxième vie se répartit actuellement en quatre grandes utilisations : la réutilisation sous forme de pneu (rechapage) pour 17 % ; la valorisation énergétique (incinération) pour 31 % ; la valorisation matière pour 43 % et l'utilisation en travaux publics pour 9 %. Ces utilisations nécessitent un broyage plus ou moins fin en morceaux de 25 à 3 cm. En dessous de 3 cm, ce sont des granulés et des poudrettes classés facilement par les moyens traditionnels de criblage et tamisage.

« Dans la gamme 3-25 cm, les industriels du broyage définissaient leurs produits en fonction de la grille de sortie de la machine. Or cette dimension n'est pas représentative de la taille réelle des morceaux », explique Catherine Clauzade.

À la sortie d'un broyeur, on observe en effet des morceaux desquels dépassent les fils et armatures métalliques du pneu (barbules). « Les cimentiers qui incinèrent ces broyats ne veulent pas que leurs trémies d'alimentation de four se bouchent du fait d'une granulométrie mal définie et de la présence de barbules. Nous avions une demande de leur part de ne pas avoir trop de "gros morceaux" pour alimenter les fours. Mais c'est quoi des gros morceaux ? Et c'est quoi trop gros ? »

Création d'un outil de caractérisation

Forte de son expérience industrielle, Catherine Clauzade prend le problème à bras le corps avec son équipe. Un premier pas est franchi avec la définition de méthodes de mesure et de classes de broyats entérinées par la norme Afnor XPT47-751. Norme utile pour définir trois classes de broyats (S, M, L) mais pas opérationnelle chez un broyeur. Trop lente. Il fallait une solution plus performante.

Pour mieux caractériser les broyats, il a été nécessaire d'observer les produits réels sur la dizaine de plates-formes de broyage agréées Aliapur, puis relier ces observations à la nature des pneus broyés et aux broyeurs eux-mêmes. Une tâche de bénédictin où 20 000 morceaux issus de nombreuses installations ont été mesurés manuellement et caractérisés. Pour des besoins d'échanges et de discussions à distance, des photos numériques ont été prises. « C'est comme ça que notre outil de caractérisation Visiopur est né. À partir de la photo numérique, il est possible d'effectuer un traitement d'image. Des spécialistes ont défini les traitements logiciels à réaliser sur l'image ainsi que les conditions de prise de vue optimales », explique Catherine Clauzade.

Depuis début 2008, une douzaine d'appareils Visiopur sont en service sur les plates-formes de broyage en France ainsi que deux en Espagne. Quatre autres seront mis en service en Espagne, un en Italie et un ou deux supplémentaires en France, soit près d'une vingtaine fin 2008. Ces pays adoptent le même schéma de développement que la France avec Aliapur.

Avec cette mesure objective de la taille des morceaux de pneumatiques broyés tous les acteurs de la chaîne de valorisation des pneumatiques parlent le même langage et sont donc à même de garantir une qualité de production des lots fabriqués. L'utilité de cette mesure va bien au-delà puisque la présence des barbules est un indicateur de la qualité de la coupe, donc de l'usure des couteaux, une donnée intéressante pour l'exploitant du broyeur et même pour les concepteurs de broyeurs.

Des études écotoxicologiques

Le besoin de qualification des pneus réutilisés dépasse la seule géométrie. Les pneus, broyés ou non, sont utilisés pour créer des bassins de rétention d'eaux pluviales et des réserves d'eau d'incendie. Ici aussi, les barbules sont indésirables car il ne faut pas percer les géomembranes utilisées. On veut aussi s'assurer que l'eau séjournant dans ces bassins n'est pas polluée au contact du caoutchouc. Aliapur a demandé à EEDEMS (plate-forme de recherche développement à l'Insa de Lyon) des études pour vérifier les teneurs en différents polluants (43 paramètres analysés, métaux, sels, HAP, etc.). Les résultats sont positifs, il n'y a pas de relargage sensible.

D'autres études écotoxicologiques représentatives d'utilisation de granulats en terrain de sport ont aussi montré l'innocuité de cette utilisation. Les paramètres de compressibilité de couches de broyats ont également été explorés pour l'utilisation en génie civil.

Une autre préoccupation se fait jour. Le gaz carbonique émis lors de l'incinération en cimenterie est décompté différemment par rapport à l'effet de serre selon qu'il provient de source renouvelable (hévéa) ou fossile (néoprène, noir de carbone issus du pétrole). Aliapur proposera dès l'été 2008 des taux de caoutchouc naturel et des compositions moyennes avec PCI (pouvoir calorifique) garanti, car c'est bien ce qui intéresse la valorisation thermique. Il sera également possible de connaître les taux de soufre, d'halogènes et de métaux lourds, taux pertinents pour les problèmes de rejet dans l'atmosphère. « Avec des produits mieux caractérisés, nous pourrons proposer un combustible de substitution bien caractérisé et concurrentiel par rapport au coke de pétrole et à certains charbons dont les prix s'envolent », affirme Catherine Clauzade

CERNER LA GÉOMÉTRIE DES DÉBRIS

- Après tout broyage, il faut qualifier la production. C'est le rôle du système Visiopur. Dix à vingt morceaux choisis par l'opérateur sont placés sur le sol de la cabine. Une caméra numérique capte la vue, traitée par un logiciel d'analyse d'images paramétré pour Aliapur. Chaque morceau est analysé selon son contour (données géométriques, longueur, largeur, rapport des deux) ; un algorithme travaillant par "itérations en réduction de contour" cerne les barbules (fils métalliques dépassant) et en définit les tailles et la proportion. Les données intéressent autant le client que l'exploitant (indicateur d'usure des lames du broyeur). Le rapport d'analyse est émis automatiquement.

EN BREFLE PROBLÈME

- Les broyats de pneumatiques usagés étaient mal définis vis-à-vis des futurs utilisateurs pour leurs différentes applications.

LA SOLUTION

- Un dispositif de mesure géométrique multicritère des broyats est mis au point par Aliapur après trois ans de recherche. D'autres paramètres chimiques seront bientôt disponibles.

vous lisez un article d'Industries & Technologies N°0898

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