ES2326655T3 - Reciclaje de botellas de pet. - Google Patents
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Abstract
Método para el reprocesamiento de botellas de PET usadas, en el que el PET reprocesado se utiliza para la producción de botellas nuevas, con las etapas: a) trituración (101, 201) de las botellas hasta copos de plástico, b) clasificación de los copos de plástico (103, 104) según al menos un criterio en al menos dos subconjuntos, c) tratamiento de reprocesamiento individual de cada uno de los subconjuntos, en un caso dado, incluyendo tratamiento de descontaminación y d) reagrupación de los al menos dos subconjuntos y transformación común.
Description
Reciclaje de botellas de PET.
La invención se refiere a un método y un
dispositivo para el reprocesamiento de botellas de PET usadas.
Los métodos y dispositivos para el
reprocesamiento de botellas de PET usadas son conocidos. En general,
en primer lugar se desprenden y retiran las etiquetas. Después, en
una etapa adicional, se utiliza un molino para triturar hasta copos
las botellas, incluyendo las tapas de cierre. Esta mezcla de
productos se lava después en diferentes etapas de lavado y se
limpia de residuos presentes de pegamento. Después tiene lugar una
separación según diferentes tipos de plástico (PET del cuerpo de la
botella y polietileno de la tapa). En una etapa adicional, en un
caso dado, de descontaminación, el PET se limpia entonces de manera
que se puede utilizar de nuevo para la producción de botellas
nuevas.
Los ejemplos de tales métodos de reprocesamiento
se describen en el documento US-A 5 115 987, el
documento US-A 5 688 693 o incluso en el documento
DE 10 002 682 A1.
Además, el documento US 5 688 693 muestra un
método para la inspección y el tratamiento de botellas de plástico
o de botellas de plástico trituradas hasta copos. Para eso, se
sitúan, a lo largo de una estación de tratamiento, una estación de
ensayo para botellas enteras, una trituradora, una segunda estación
de ensayo, una lavadora en caliente así como una tercera estación
de ensayo. En las estaciones de ensayo tiene lugar respectivamente
una inspección, de manera que se pueden segregar copos contaminados
del proceso posterior.
Sin embargo, estos métodos conocidos tienen la
siguiente desventaja: Al contrario del vidrio, en el que las
contaminaciones se depositan en la superficie del vidrio y se pueden
volver a retirar fácilmente, en las botellas de PET, las
contaminaciones difunden al interior del material. Según el grosor
de pared del plástico, durante la descontaminación, las
contaminaciones difunden otra vez hacia el exterior del material con
diferente rapidez.
Si se quiere asegurar que el material de
plástico triturado se ha limpiado realmente por completo, los
parámetros del reprocesamiento se tienen que ajustar de manera que
incluso los componentes de más grosor de pared más contaminados
estén suficientemente descontaminados. Por tanto, en el estado de la
técnica se han ajustado los parámetros de limpieza o de
reprocesamiento a las partes más gruesas más difíciles de limpiar.
Sin embargo, esto es apropiado económicamente sólo en parte, ya que
para los copos de plástico más delgados entonces tiene lugar una
"sobrelimpieza".
La invención se basa en el objetivo de proponer
un método y un dispositivo, con el que se puedan reprocesar
botellas de PET más económicamente.
Este objetivo se resuelve de acuerdo con el
método de la reivindicación 1 y el dispositivo de la reivindicación
8.
El método de acuerdo con la invención prevé que,
después de la trituración de las botellas hasta copos de plástico,
las mismas se clasifiquen según al menos un criterio en al menos dos
subconjuntos, y que después se agregue un tratamiento individual de
reprocesamiento o descartado de cualquiera de los subconjuntos.
Por copos de plástico, la reivindicación quiere
entender que se trata de copos que, esencialmente son homogéneos o
proceden todos del material de botella, es decir, que otros
materiales se separan antes de la etapa de trituración o antes de
la etapa de clasificación y, en propios ciclos, se reciclan o se
desechan. Otros materiales son las etiquetas o los cierres de
recipientes de plástico como, a modo de ejemplo, cierres roscados de
polietileno o cierres roscados de aluminio. Por lo tanto, en la
etapa b se clasifican copos de plástico esencialmente homogéneos
según al menos un criterio en al menos dos subconjuntos y se
continúan tratando.
En una realización preferida, los copos de
plástico se pueden clasificar en la etapa (b) según diferente tamaño
y/o diferente grosor y/o diferente masa y/o diferente densidad. En
una botella de PET convencional se diferencian esencialmente los
copos de plástico que tienen su origen en la pared de la botella y
los copos de plástico, que tienen su origen en la cabeza de la
botella, es decir, el tramo con PET más grueso. Ya que estas dos
familias de copos de plástico se limpian con diferente dificultad,
el criterio de clasificación debe conducir a que se puedan separar
estos dos tipos de copos de plástico. Los dos tipos se diferencian
esencialmente por su grosor y/o su diferente masa y/o su diferente
tamaño, en un caso dado, también por el grado de cristalización,
que a su vez influye en la densidad. Por consiguiente, es ventajoso
clasificar los copos de plástico de acuerdo con uno o con una
combinación de estos criterios. De manera correspondiente, también
se pueden clasificar los copos de botellas de PET multicapa, ya que
los copos de la capa de barrera son considerablemente más delgados
que los copos de la pared interior y exterior.
Ventajosamente, el primer subconjunto podría
consistir en al menos aproximadamente el 95%, particularmente al
menos el 98%, de copos de plástico de partes de pared gruesa del
recipiente de bebida, particularmente la pieza roscada, y el
segundo subconjunto, en al menos aproximadamente el 95%,
particularmente al menos el 98% de copos de plástico de partes de
pared delgada del recipiente de bebida. Una separación del 100% de
los dos tipos de copos de plástico teóricamente es posible, sin
embargo, económicamente poco apropiada, por requerir tiempo y, por
lo tanto, ser cara. Se ha demostrado que para conseguir las normas
de seguridad necesarias es suficiente realizar la clasificación con
una seguridad de aproximadamente el 95%. Es decir, como máximo el
5% de los copos de plástico clasificados consisten en el otro tipo
respectivo de copos de plástico. Una calidad de separación de este
tipo se puede realizar, como se va a describir más adelante, de
forma técnicamente y económicamente razonable, por lo que el método
globalmente se hace más eficaz y económico. De manera adecuada, los
copos de plástico se pueden tratar, según el subconjunto, en la
etapa de método (c) con diferente temperatura. Se conoce que con
temperaturas mayores, el proceso de difusión tiene lugar más
rápidamente y con temperaturas menores, más lentamente. Por lo
tanto, se puede optimizar el proceso de descontaminación mediante la
temperatura, dependiendo del tamaño o el grosor de los copos de
plástico.
Particularmente ventajosamente se puede tratar
el primer subconjunto a mayor temperatura que el segundo
subconjunto. Se pueden ajustar, a modo de ejemplo, las temperaturas
de descontaminación para los dos subconjuntos de manera que la
duración de la etapa de descontaminación para los dos subconjuntos
esencialmente sea igual. De este modo se puede igualar para los dos
subconjuntos la duración global de reprocesamiento, lo que favorece
el aprovechamiento de una instalación de reprocesamiento, por ya
que la parte de descontaminación de una instalación de
reprocesamiento se utiliza para ambos subconjuntos durante el mismo
tiempo.
Como alternativa o adicionalmente, los copos de
plástico se pueden tratar, según el subconjunto, en la etapa de
método (c) durante diferentes tiempos. Ya que la difusión no depende
solamente de la temperatura, sino también del tiempo, se pueden
variar también estos parámetros, para optimizar el método de
reprocesamiento. De manera adecuada se puede tratar uno (el
primero) de los subconjuntos durante más tiempo que el segundo
subconjunto. Ya que en el primer subconjunto están los copos de
plástico más gruesos, se puede conseguir de este modo que ambos
subconjuntos se descontaminen esencialmente igual de bien. Por lo
tanto, ambos subconjuntos se reagrupan después del reprocesamiento
y se pueden transformar conjuntamente otra vez a botellas de bebida
o similares.
En una realización preferida, el primer
subconjunto en la etapa de método (c) se puede triturar
posteriormente en una etapa de trituración adicional. Por esto se
consiguen grosores de copos de plástico parecidos a los del segundo
subconjunto, por lo que se puede tratar en la descontaminación en la
etapa de método (c) el primer subconjunto de modo similar al
segundo subconjunto, sin tener que calentar excesivamente o
descontaminar durante un tiempo excesivo los copos de plástico del
primer subconjunto.
De manera adecuada, el primer subconjunto y el
segundo subconjunto se pueden reagrupar de nuevo después de la
etapa de trituración posterior del primer subconjunto y la
descontaminación en la etapa de método (c) se puede llevar a cabo
conjuntamente. Ya que la trituración posterior se puede realizar de
manera que los copos de plástico corresponden en su grosor o en su
tamaño y masa a los copos de plástico del primer subconjunto, se
puede realizar la descontaminación en una etapa de descontaminación
común.
De una manera particularmente ventajosa, en la
etapa de clasificación (b) se puede utilizar una mesa de lavado
neumático. Las mesas de lavado neumático son particularmente
adecuadas para la clasificación de los copos de plástico, ya que
pueden clasificar mezclas de materiales con la misma densidad según
el tamaño o según el grosor o según diferente masa. Por lo tanto,
una clasificación de los copos de plástico se puede realizar de
forma segura y reproducible.
El dispositivo para la realización del método
comprende al menos una instalación de trituración para la
trituración de los recipientes de plástico hasta copos de plástico,
una instalación de clasificación para la clasificación de los copos
de plástico según al menos un criterio en al menos dos subconjuntos
y una instalación de descontaminación para la descontaminación de
los copos de plástico.
En una realización preferida, la instalación de
clasificación puede comprender una mesa de lavado neumático. Las
mesas de lavado neumático pueden separar mezclas de materiales de la
misma densidad en dos subconjuntos según diferente grosor o
diferente tamaño o diferente masa.
De manera adecuada, la sección de clasificación
puede comprender adicionalmente un dispositivo de cribado. Las
mesas de lavado trabajan mejor con un espectro delimitado de tamaño
de partícula. Por esto, es más ventajoso conducir esta mezcla por
una criba, que retira fracciones pequeñas, antes de que la mezcla de
materiales entre en la mesa de lavado neumático. Después, el
residuo de cribado se introduce en la mesa de lavado neumático. De
este modo se mejora adicionalmente la calidad de separación.
Los ejemplos de realización de la invención
están representados en los dibujos y se explican a continuación. Se
muestra:
En la Figura 1, un diagrama de bloques de un
primer ejemplo de realización del método de acuerdo con la invención
para el reprocesamiento de recipientes de plástico usados,
particularmente botellas de PET,
En la Figura 2, un segundo ejemplo de
realización del método de acuerdo con la invención para el
reprocesamiento de recipientes de plástico usados, particularmente
botellas de PET,
En la Figura 3, una representación esquemática
de un ejemplo de realización de un dispositivo de acuerdo con la
invención para el reprocesamiento de recipientes de plástico usados,
particularmente botellas de PET.
En el diagrama de bloques de acuerdo con la
Figura 1, se indican simbólicamente las etapas individuales del
método. Las botellas de PET, como se conoce, en primer lugar se
trituran y se lavan en la etapa 101. También tiene lugar una
separación de componentes de PET y otros componentes, por tanto, es
decir, se retiran tapones de cierre, etiquetas, residuos de
pegamento o tapones de fondo posiblemente presentes. Al final de la
etapa de método 101 esencialmente existen entonces tan solo copos
de PET homogéneos.
Los copos de PET se pasan al lado de una
desviación detectora 102. En ese lugar se segregan y descartan copos
muy contaminados.
Los copos de plástico de PET solos entonces
todavía presentes se clasifican en la etapa de método 103 (en la
reivindicación, la etapa de método b). La clasificación puede
efectuarse de manera que el primer subconjunto esencialmente se
forma por partes o copos de pared más gruesa, es decir,
particularmente por los copos que proceden de la pieza roscada o la
cabeza de la botella, mientras que el segundo subconjunto contiene
las partes de pared de pared delgada. Esta separación se puede
realizar con diferentes medios auxiliares. Parece particularmente
adecuada una denominada mesa de lavado neumático que, en relación a
la Figura 3, se va a describir aun más extensamente.
En la etapa 103 no tiene que efectuarse
necesariamente una separación del 100% de los copos. En sí, ya son
suficientes grados de pureza del 95%, particularmente del 98%.
En la realización del método representada en la
Figura 1 se provoca en la etapa c (reivindicación 1) un tratamiento
de reprocesamiento individual de los subconjuntos individuales por
que los copos de PET de pared más gruesa se trituran posteriormente
en el bloque 104. Esta trituración posterior preferiblemente tiene
lugar de manera que las piezas de copos que se consiguen después se
pueden descontaminar junto con los copos de pared delgada en una
etapa de descontaminación común, que se gradúa para los copos de
plástico de pared delgada. Esta etapa contiene en general un
proceso de lavado, así como un proceso de secado. Se ha demostrado
que con tamaños típicos de copos de, por ejemplo, menos de 10 mm de
diámetro, se necesitan cuatro horas de tiempo de secado a
aproximadamente 170ºC, para eliminar aproximadamente el 99% de todas
las contaminaciones. Estas etapas de método pueden también
efectuarse separadas localmente en el reciclador o convertidor.
En la última etapa 106, los copos se controlan
nuevamente y, con la pureza suficiente, se liberan para la
transformación. El control se puede realizar en este caso, por
ejemplo, mediante un cromatógrafo de gases.
En la variante del método representada en la
Figura 2, no se trituran posteriormente los copos más gruesos
después de la trituración 201 y la etapa de clasificación 203 (etapa
b en la reivindicación 1). En lugar de esto tiene lugar una
descontaminación 204, 205 diferente para ambos subconjuntos. Las
zonas de cuello, es decir, los copos de PET de pared más gruesa, se
descontaminan más intensamente, mientras que para las zonas de
pared de pared más delgada, es suficiente una descontaminación menos
intensa.
También después de esto, tiene lugar entonces el
control 206 habitual y la liberación.
En la Figura 3 se representa esquemáticamente
una instalación para la realización de las variantes de método
diferentes del método de acuerdo con la invención.
Una instalación de este tipo contiene una
trituradora 300, que tritura las botellas de PET suministradas.
Éstas pasan después por un sensor 301, que segrega partes muy
ensuciadas.
La parte esencial de la instalación de
clasificación utilizada en esta realización para la realización de
la etapa de método b (clasificación de los copos de PET homogéneos)
es una mesa de lavado neumático indicada con 303.
La mesa de lavado neumático 303 presenta una
tabla perforada 304, inclinada en dirección longitudinal, que
oscila en esta dirección accionada con tendencia de transporte
orientada hacia arriba y desde abajo está atravesada por una
corriente de aire 305. Los copos de PET 306 a separar se añaden
desde arriba aproximadamente centrados a la tabla perforada 304. El
aire que atraviesa fluidifica y separa el material añadido en
material pesado situado sobre la tabla 304 y material ligero que
flota. El material pesado 307, en este caso, copos de PET de pared
gruesa, permanece en contacto con la tabla 304 y se transporta por
la fricción de contacto y la oscilación de la tabla hacia arriba.
El material ligero 308, es decir, los copos de PET de pared delgada,
se mueve opuesto a esto hacia abajo. Para el mejoramiento del
resultado de clasificación, adicionalmente se puede (no mostrado en
este documento) preclasificar el material de mezcla antes de la
entrada en la mesa de lavado neumático 303 con ayuda de una criba.
Esto puede ser ventajoso cuando la mesa trabaja mejor con espectros
delimitados de tamaño de partícula. De este modo se puede
preconectar, a modo de ejemplo, una criba, que retira una fracción
parcial con tamaños de menos de 3 mm del material de mezcla, para
más tarde volver a añadir esta fracción al subconjunto con los
copos de PET de pared delgada.
El subconjunto con los copos de PET de pared más
gruesa ahora se puede triturar posteriormente otra vez, lo que
ocurre en la trituradora 309, y después, como se indica con la
flecha discontinua, descontaminarse junto con los copos de PET más
delgados en una etapa de descontaminación común 310. De manera no
representada se pueden suministrar los copos más gruesos, sin que
se trituren posteriormente, a una fase de descontaminación
propia.
En un experimento se utilizaron como material de
partida copos de PET, que se produjeron a partir de botellas nuevas
por molienda. La fracción de partículas de menos de 3 mm se retiró
con una criba. El resto se añadió después a una mesa de lavado
neumático y accionó con un caudal de 280 kg/h, una superficie de
perforación de 600 x 1200 mm con aberturas de 1,5 mm y una
frecuencia de oscilaciones de 65 Hz. La inclinación se graduó de
manera que copos redondos, independientemente de su tamaño, no
puedan rodar hacia abajo. Con estos parámetros se consiguió un
grado de pureza de las fracciones de más del 99% con el grosor de
pared como criterio de separación. La fracción delgada tiene un
grosor de pared de menos de un milímetro, la fracción gruesa tiene
un grosor de pared de más de un milímetro.
Claims (10)
1. Método para el reprocesamiento de botellas de
PET usadas, en el que el PET reprocesado se utiliza para la
producción de botellas nuevas, con las etapas:
- a)
- trituración (101, 201) de las botellas hasta copos de plástico,
- b)
- clasificación de los copos de plástico (103, 104) según al menos un criterio en al menos dos subconjuntos,
- c)
- tratamiento de reprocesamiento individual de cada uno de los subconjuntos, en un caso dado, incluyendo tratamiento de descontaminación y
- d)
- reagrupación de los al menos dos subconjuntos y transformación común.
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1, en
el que los copos de plástico se clasifican en la etapa b) según
diferente tamaño y/o diferente grosor y/o según diferente masa y/o
diferente densidad y/o diferente cristalinidad.
3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 ó
2, en el que se clasifica de manera que un primer subconjunto
consiste en al menos aproximadamente el 95%, particularmente en al
menos el 98%, de copos de plástico de partes de pared gruesa del
recipiente de bebida, particularmente la cabeza de la botella, y un
segundo subconjunto consiste en al menos aproximadamente el 95%,
particularmente en al menos el 98% de copos de plástico de partes
de pared delgada del recipiente de bebida.
4. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, en el que el primer subconjunto se tritura
posteriormente en la etapa de método c) en una etapa de trituración
(104) adicional.
5. Método de acuerdo con la reivindicación 4, en
el que el primer subconjunto y el segundo subconjunto se vuelven a
reagrupar después de la etapa de trituración posterior (104) del
primer subconjunto y se descontaminan conjuntamente.
6. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que en la etapa de clasificación b) se
utiliza una mesa de lavado neumático (303).
7. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 5, en el que la etapa de clasificación b)
comprende una separación por densidad como función de la
cristalinidad en un medio líquido.
8. Dispositivo para el reprocesamiento de
botellas de PET usadas, con una instalación de trituración (300)
para la trituración de los recipientes de plástico hasta copos de
plástico, una instalación de clasificación (303) para la
clasificación de los copos de plástico según al menos un criterio en
al menos dos subconjuntos, una instalación de descontaminación
(105, 205, 310) para la descontaminación de al menos una parte de
los copos de plástico y una instalación de tratamiento (104, 204,
309) para la descontaminación y/o la trituración posterior de al
menos una parte de los copos de material plástico así como una
reagrupación para la unificación de los al menos dos
subconjuntos.
9. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
8, caracterizado por que la instalación de clasificación
comprende una mesa de lavado neumático (303).
10. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
9, caracterizado por que la instalación de clasificación
comprende un dispositivo de cribado.
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