ES2348632T3 - Procedimiento para el reciclaje de materias procedentes de objetos usados. - Google Patents

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Jean-Michel Hachin
Claude Lambert
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B03—SEPARATION OF SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS; MAGNETIC OR ELECTROSTATIC SEPARATION OF SOLID MATERIALS FROM SOLID MATERIALS OR FLUIDS; SEPARATION BY HIGH-VOLTAGE ELECTRIC FIELDS
    • B03B—SEPARATING SOLID MATERIALS USING LIQUIDS OR USING PNEUMATIC TABLES OR JIGS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

- Procedimiento para el reciclaje de materias procedentes de objetos usados, que comprende una secuencia de operaciones, que comprende las fases siguientes: - una fase previa, en la que se lleva a cabo una clasificación de las materias que deben ser recicladas, independientemente de los objetos (12) en los cuales se supone que estas materias están presentes, con la atribución, para cada una de las materias clasificadas, de un código de identificación, detectable a distancia sin contacto, - una fase de concentración de las materias que deben ser recicladas presentes, en dichos objetos, comprendiendo esta fase: - la trituración de los objetos (12) en partículas (15) de dimensiones predeterminadas en función de la naturaleza de dichos objetos (12) y de dichos componentes, - la detección a distancia de cada una de las partículas, la identificación de la materia que debe ser reciclada y la extracción de las partículas (26) que hayan constituido el objeto de la detección y de la identificación de un marcador, y la extracción de las partículas, que hayan constituido el objeto de la detección, y de la identificación, y su desviación hacia una zona de almacenamiento específica (27) de dicha materia que debe ser reciclada, caracterizado porque: - el código de identificación significa la presencia de, al menos, un marcador químico específico, - comprende una fase de marcaje químico selectivo de los objetos, de las partes de los objetos y/o de los componentes de los objetos, que incluyen las materias que deben ser recicladas, de conformidad con la atribución asignada según dicha clasificación, - la detección a distancia comprende la detección de los marcadores químicos susceptibles de ser portados por cada una de las partículas, llevándose a cabo la identificación de la materia merced al análisis del marcador.

Description

La presente invención se refiere a un procedimiento para llevar a cabo el reciclaje de materias que proceden de objetos usados.
En el momento actual se sabe, de una manera general, que se están haciendo esfuerzos importantes con objeto de reciclar tanto como sea posible los materiales utilizados en los productos manufacturados desechados.
Sin embargo, este problema se ha revelado como de resolución excesivamente difícil en el caso en que el producto que se quiere tratar con vistas al reciclaje sea de naturaleza compleja y comprenda una multiplicidad de piezas realizadas con materiales diferentes.
De manera particular, éste es el caso de los aparatos electrónicos o incluso de los automóviles.
En estos dos casos, el reciclaje implica un desmontaje de los aparatos y una separación de los componentes, con el fin de reunir aquellos que hayan sido realizados con el mismo material.
Es evidente que este proceso no es conveniente más que en el caso en que se utilice una mano de obra económica y que no se presta a una industrialización automatizada.
El documento DE-A1-4105 586, que es considerado como el estado de la técnica más próximo al objeto de la reivindicación, describe un procedimiento de reciclaje de materias que proceden de objetos usados, de conformidad con el preámbulo de la reivindicación 1.
Con objeto de intentar resolver estos problemas, se ha propuesto llevar a cabo la trituración de los aparatos, con el fin de reducirlos a trozos de dimensiones predeterminadas. Estos trozos constituyen a continuación el objeto de una separación selectiva por medios clásicos, por ejemplo, por medio de una flotación, por medio de una separación magnética,... Sin embargo, estos métodos no cubren toda la gama de los productos. En particular, estos métodos no permiten efectuar una separación selectiva entre diversos tipos de materia plástica o incluso llevar a cabo la selección de un trozo de aparato que incluya un componente electrónico que comprenda una materia rara y/o preciosa.
Por lo tanto, la invención tiene de una manera más particular por objeto resolver este problema merced a un procedimiento que permite efectuar un reciclaje de las diferentes materias susceptibles de encontrarse presentes en una multiplicidad de objetos, independientemente de la naturaleza de dichas materias y/o de dichos objetos.
De conformidad con la invención, este procedimiento comprende una secuencia de operaciones de conformidad con la reivindicación 1, que comprende las fases siguientes:
•
Una fase previa, en la que se efectúa una clasificación de las materias que deben ser recicladas, independientemente de los objetos en los que se suponga que estas materias están presentes con la atribución, para cada una de las materias clasificadas, de un código de identificación que significa la presencia de, al menos, un marcador químico específico, detectable a distancia sin contacto, pudiendo comprender esta fase previa, así mismo, la toma y el memorizado de los datos de identificación espectrofotométrica de dichos marcadores.
•
Una fase de marcaje selectivo de los objetos, de las partes de los objetos y/o de los componentes de los objetos, que incluyan las materias que deben ser reciclar, de conformidad con la atribución asignada según dicha clasificación, efectuándose esta fase de marcaje de manera preferente durante la fabricación del objeto o incluso durante una etapa subsecuente de la vida de los objetos.
•
Una fase de concentración de las materias que deben ser recicladas, que están presentes en dichos objetos, comprendiendo esta fase:
o la trituración de los objetos en partículas de dimensiones predeterminadas en función de la naturaleza de dichos objetos y de dichos componentes,
o la detección a distancia de los marcadores susceptibles de ser portaos por cada una de las partículas, la identificación de la materia que debe ser reciclada merced al análisis del marcador y la extracción de las partículas que hayan constituido el objeto de la detección y de la
identificación de un marcador, y su desviación hasta una zona de almacenamiento específica de dicho marcador y, por lo tanto, de la citada materia que debe ser reciclada, que corresponde a este marcador.
De manera ventajosa:
•
el procedimiento podrá comprender, como paso previo a la fase de extracción, la atribución a los marcadores y, por lo tanto a las materias que deben ser recicladas, de una clasificación por orden de preferencia, de manera que, cuando varios marcadores hayan sido detectados sobre una misma partícula, esta partícula sea desviada teniéndose en cuenta el marcador cuya clasificación sea la más elevada; a la inversa, se podrá proceder por eliminación desechándose las partículas en las que hayan sido identificados ciertos marcadores o combinaciones de marcadores,
•
los marcadores podrán estar constituidos por marcadores químicos que, cuando son excitados por una radiación luminosa incidente, emitan radiaciones energéticas, cuyos espectros de frecuencia puedan ser discernidos los unos con relación a los otros y con relación a los objetos y a las substancias en las cuales están destinados a ser incorporados,
•
la etapa de identificación podrá ser efectuada por análisis espectrofotométrico de las partículas de objetos, componentes o materias procedentes de la trituración, con el fin de detectar los citados parámetros, principalmente la presencia o la ausencia de marcadores y la determinación de un código de identificación de la materia que debe ser reciclada, que está presente en o sobre dichas partículas. En el procedimiento, que ha sido descrito más arriba, la fase de análisis
espectrofotométrico podrá comprender una secuencia que comprende las etapas siguientes:
•
la irradiación del objeto o de la partícula marcada con ayuda de un haz luminoso de ancho espectro de frecuencia,
•
el envío de las ondas transmitidas o reflejadas por el objeto o por la partícula sobre un elemento dispersivo que las desvíe con el fin de obtener un espectro luminoso de la intensidad luminosa en diferentes zonas del espectro
-4correspondiente a intervalos de longitudes de onda diferentes,
•
la detección de la intensidad luminosa en cada una de dichas zonas,
•
la comparación de esta intensidad con uno o con varios valores de umbral específicamente atribuidos a esta zona y que han sido registrados en memoria previamente,
•
contribuyendo el resultado de esta comparación a la determinación del código de identificación de la materia que debe ser reciclada. Por otra parte, la determinación de las zonas de espectro que deben ser
analizadas, igual que los diferentes parámetros asignados a cada una de estas zonas, podrá ser efectuada por el sistema, a partir de dichos datos de identificación espectrofotométrica que han sido almacenados en memoria previamente. Esta solución permite obtener una mejor fiabilidad de los resultados y de aligerar considerablemente la potencia de los medios de tratamiento utilizados.
Los parámetros relativos a la presencia o la ausencia de los marcadores en la combinación atribuida y que son utilizados para la determinación de un código de identificación podrán incluir, principalmente:
•
la presencia o no de fluorescencia, y/o
•
una duración de fluorescencia mayor o menor que, al menos, un valor de umbral, y/o
•
la presencia o la ausencia de un pico con una longitud de onda preestablecida así como, de manera eventual, la amplitud y/o la anchura de este pico, y/o
•
alturas de pico de emisión que corresponden a una concentración de marcadores mayores o menores que uno o varios valores de umbral definidos de antemano. Para aumentar el número de combinaciones posibles, son utilizadas
concentraciones diferentes de marcadores para obtener rayas de intensidad diferente.
Por otra parte, para vencer todos los factores ópticos susceptibles de perturbar la lectura y el análisis espectrofotométrico subsecuente, la intensidad luminosa, emitida por el generador de radiación luminosa, podrá ser regulada en función de la desviación entre el valor de la intensidad luminosa detectada en un intervalo de frecuencia predeterminado, no afectado por la presencia de los marcadores, y un valor de consigna predeterminado.
-5Esta medida se ha revelado necesaria cuando se utilizan varios niveles de intensidad como parámetros. De manera ventajosa, uno de los marcadores presentes en un código de identificación podrá ser utilizado como patrón, que sirva de referencia para llevar a cabo la determinación de la presencia, de la ausencia y/o de la intensidad de los otros marcadores, principalmente con vistas a efectuar correcciones y calibraciones que permitan franquear ruidos, que puedan proceder, por ejemplo, de la composición de la substancia o del objeto, de las variaciones de posicionamiento tales como el ángulo de incidencia, la distancia hasta el objeto o de la materia transparente que cubra o que rodee a esta substancia o a este objeto, o de una disminución de la señal debida a la presencia de productos extraños (suciedades, ...) o de una disminución eventual de la señal que resulta de una exposición prolongada a la intemperie o debida al envejecimiento del objeto. Como consecuencia, el procedimiento de conformidad con la invención podrá comprender así mismo:
•
la elección previa de uno de dichos marcadores y la atribución de este marcador como patrón a un tipo de producto o de substancia y/o para un período de tiempo predeterminado,
•
la asignación a este marcador de datos de identificación y de datos específicos a su función de patrón y la memorización de estos datos,
•
durante una fase de autentificación, la determinación del marcador utilizado como patrón, a partir de los datos de identificación que han sido memorizados precedentemente, la comparación de los datos relativos a este marcador patrón obtenidos durante el análisis espectrofotométrico del objeto o de la substancia, con dichos datos específicos que han sido memorizados precedentemente,
•
el cálculo de corrección que debe ser aportado al análisis espectrofotométrico a partir del resultado de esta comparación,
•
la detección de la presencia, de la ausencia y/o de la intensidad de los marcadores a partir de los resultados del análisis espectrofotométrico corregido,
•
la determinación del código de autentificación del objeto o de la substancia a
partir de la presencia, de la ausencia y/o de la intensidad de dichos marcadores. Una ventaja de esta solución consiste en que permite la utilización de
concentraciones muy bajas (de algunas ppm hasta algunas centenas, de manera preferente hasta algunas decenas de ppm o partes por millón) de marcadores químicos, teniendo cada uno una señal luminescente característica. No obstante, estas concentraciones pueden alcanzar, eventualmente, algunos tantos por ciento en el caso de matrices particulares, tales como coloreadas o negras. De aquí se deduce:
■
La posibilidad de utilizar nanomateriales como marcadores químicos, es decir partículas o estructuras cuyo tamaño se mide en nanómetros (o milmillonésimas de metro). En este caso se utiliza la propiedad relativa a que cuanto menor sea el tamaño de las partículas, tanto más aumenta la relación superficie / volumen y, como consecuencia, más significativo es el análisis espectrofotométrico.
■
Teniendo en cuenta que son muy pequeñas las cantidades utilizadas, las propiedades físicas y químicas esenciales de la matriz en la que el marcador está aportado permanecen inalteradas.
■
Por la misma razón, el coste del marcador es pequeño.
■
Los marcadores pueden estar:
a) Incrustados en la masa: a título de ejemplo, estos marcadores pueden ser incorporados a una matriz plástica en la que el marcador pueda tener como objeto la identificación del título y de la calidad del polímero, el fabricante, la trazabilidad, la autentificación del objeto, etc...
b) Dispuestos superficialmente, por ejemplo:
o por impregnación (por ejemplo en un textil, en un tinte...),
o por enlucido (depósito de barniz, de pintura, por pulverización) sobre diferentes soportes, por ejemplo piezas metálicas de aviación, independientemente de que esto se haga sobre el conjunto de la superficie o de manera puntual (serigrafía, depósito por medio de un tampón),
o en forma de etiquetas marcadas en parte visible o no.
-7De la misma manera, el código de identificación podrá ser determinado a partir de la presencia o de la ausencia de marcadores incrustados en la masa y de la presencia o de la ausencia de marcadores dispuestos en la superficie, por ejemplo en un revestimiento tal como un barniz o una pintura. De manera ventajosa, este revestimiento podrá comprender una zona reflectante recubierta por una capa transparente que contenga marcadores. Esta solución permite efectuar de este modo una espectrofotometría por reflexión que reduce de manera considerable las pérdidas energéticas. Los datos de identificación podrán comprender la combinación de marcadores elegidos, las longitudes de onda de las rayas características, su intensidad, la duración de una fluorescencia eventual... De este modo, no es necesario cubrir todas las longitudes de onda, es suficiente analizar los intervalos de valores que corresponden a las rayas esperadas, que son identificadas a partir del código de los datos de identificación espectrofotométrica que han sido previamente almacenados en memoria, con el fin de verificar su presencia o su ausencia sin proporcionar zonas situadas fuera de estos intervalos. En el caso del reciclaje del plástico, se podrá considerar la utilización de una combinación de marcadores por tipo de plástico o por calidad de plástico, lo que permite a continuación la separación por tipo o por calidad una vez realizada la identificación. El citado código de identificación podrá resultar de una combinación de marcadores y podrá estar constituido por un número binario, cuyas cifras binarias correspondan respectivamente a la presencia o a la ausencia de un marcador. La invención no se limita a estos diferentes tipos de aplicación. De este modo, principalmente, la combinación de marcadores podrá permitir así mismo la obtención de los datos de identificación relativos al propio producto, a su fabricación (por ejemplo son numero de serie), al fabricante y, de manera eventual, a un distribuidor. Estas disposiciones podrán permitir asegurar un trazado de los objetos o de los productos marcados. A continuación están descritos modos de ejecución de la invención, a título de
-8ejemplos no limitativos, con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales: Las figuras 1 y 2 son vistas esquemáticas de dos objetos, de los que se desean reciclar ciertas materias constituyentes, siendo la figura 1 una sección esquemática de un aparato electrónico y siendo la figura 2 una vista lateral de un automóvil; La figura 3 es un esquema sinóptico de una instalación de reciclaje; La figura 4 es una representación esquemática de un dispositivo de identificación de objetos o de fragmentos de objetos utilizable en el procedimiento de conformidad con la invención. Como se ha mencionado más arriba, la invención tiene por objeto permitir un reciclaje selectivo de materias contenidas en objetos que pueden presentar una estructura compleja, en la que coexistan los materiales más diversos, algunos de los cuales pueden presentar un valor importante en materia de recuperación o de reciclaje. Las figuras 1 y 2 muestran dos objetos que plantean problemas importantes de reciclaje, entendiéndose que estos dos ejemplos no son limitativos y que la invención puede aplicarse a un gran número de otros objetos. El objeto, que está representado en la figura 1, es un aparato que comprende un circuito electrónico alojado en una carcasa 1. Este circuito electrónico está portado por una tarjeta de circuito impreso 2 y comprende una multiplicidad de componentes electrónicos 3. Sobre este circuito impreso está fijado un transformador 3', que comprende una armadura metálica y bobinados de cobre 4. Este circuito electrónico está conectado con un conector 5 de espigas múltiples, cuyas espigas 6 están doradas y/o plateadas. De conformidad con la invención, la primera etapa del procedimiento de reciclaje de este aparato se efectúa durante la realización del objeto. Esta etapa comprende el marcaje de las partes del objeto que contienen las materias que se desea reciclar. En este ejemplo, este marcaje puede referirse a:
•
La carcasa 1, en el caso en que ésta haya sido realizada en materia plástica. Este marcaje puede hacerse en la propia materia o, de manera eventual, al nivel de una capa superficial (barniz o pintura).
•
Para algunos componentes electrónicos 3 que contengan materias raras: el
marcaje está incorporado en un enlucido superficial que recubra al componente.
•
El bobinado 4 del transformador: el marcaje puede estar incorporado en la capa de barniz que recubre a los hilos de cobre del bobinado.
•
Las espigas de conexión: el marcaje podrá ser realizado en la materia aislante que soporta las espigas. Las partes realizadas con metal que presenta propiedades magnéticas no
constituyen el objeto de un marcaje como consecuencia de la eficacia de los procedimientos clásicos.
Evidentemente, en cada una de las otras partes que se quiere reciclar se ha atribuido un marcador específico, que constituye un identificador de la materia presente en esta parte, que se desea reciclar.
En el caso del vehículo, que está representado en la figura 2, las partes que constituyen el objeto de un marcaje podrán comprender:
•
los elementos realizaos con materia plástica de igual naturaleza:
o podrá estar previsto un marcaje para las partes de carrocería de materia plástica (por ejemplo los parachoques 7, 8), otro marcaje podrá estar previsto para las piezas de materia plástica situadas por debajo del capó y/o en el habitáculo; los marcadores correspondientes pueden estar incorporados en la materia,
•
las piezas de fundición de aluminio, principalmente aquellas que están presente en el motor 9 y en las llantas 10; en este caso también el marcaje puede ser realizado en la masa o en la superficie,
•
los cristales y el parabrisas: el marcaje se realiza entonces en la masa del vidrio. Evidentemente, la lista de partes de los objetos que constituyen el objeto de
un marcaje específico no es limitativa. Por lo tanto, esta lista podría ser más importante y dar lugar a un número elevado de marcadores. A cada uno de estos marcadores corresponde una materia que debe ser reciclada así como datos que facilitan su identificación espectrofotométrica. De acuerdo con el procedimiento, de conformidad con la invención, los objetos que constituyen el objeto de un marcaje son recogidos y almacenados al final
de la vida con vistas a proceder a tratamientos de reciclaje. Evidentemente, el almacenamiento de objetos destinados al reciclaje puede comprender, de manera eventual, una mezcla de objetos marcados y de objetos no marcados. De la misma manera, estos objetos podrán estar eventualmente desmontados de forma parcial y podrán ser sometidos a una separación previa.
Como se ilustra en la figura 3, los objetos destinados al reciclaje 12 son conducidos merced a un transportador 13 hasta una unidad de trituración 14, que puede comprender uno o varios trituradores.
Estos trituradores están concebidos con el fin de reducir los objetos 12 en partículas a tratar 15, que presenten tamaños predeterminados, entendiéndose que la unidad de trituración 14 puede comprender varias etapas y que las partículas a tratar 15 pueden presentar tamaños diferentes, distribuidos en secciones de tamaños que constituyan el objeto de tratamientos separados.
En este ejemplo, se hace pasar a las partículas 15, que son suministradas por el triturador, a través de un dispositivo de separación 16 (esquemáticamente indicado por medio de una criba) que extrae las partículas 17 que presentan el tamaño deseado.
Las partículas 18 que presentan tamaños más importantes son reconducidas al triturador 14 por intermedio de un sistema de transportador 19 indicado esquemáticamente por una línea de trazos discontinuos.
A la salida del dispositivo de separación 16, las partículas 17, que presentan el tamaño requerido, son encaminadas por un transportador 20 hasta un puesto de detección y de extracción 21. En este puesto de detección y de extracción 21, las partículas 17 en caída libre pasan por delante de una sucesión de módulos de detección/extracción M1, M2, M3, Mn, cada uno de los cuales comprende:
•
Medios de irradiación 22 de las partículas 17 con una radiación luminosa emitida por un generador.
•
Medios de análisis espectrofotométrico 23, que comprenden un elemento dispersivo que recibe la luz transmitida o reflejada por las partículas 17 y engendra un espectro luminoso de la intensidad luminosa en, al menos, varias zonas del espectro que corresponden a intervalos de longitudes de onda diferentes.
•
Medios de detección de la intensidad luminosa en dicha zona.
•
Medios de comparación de esta intensidad con uno o con varios valores de umbral atribuidos de manera específica a esta zona y que están registrados en memoria a título de dichos parámetros.
•
Medios para la determinación de un código de identificación de la materia que debe ser reciclada, que está contenida en la partícula, a partir de dichos códigos de identificación.
•
Medios para la extracción que consisten en este caso en una boquilla de inyección de aire comprimido 24, que está conectada con un circuito de aire comprimido por intermedio de una electroválvula.
•
Un circuito de accionamiento de la electroválvula, a partir de los códigos de identificación que han sido determinados previamente: este circuito acciona la apertura de la electroválvula cuando el código de identificación determinado corresponda al de la materia que se quiere reciclar.
•
Medios de transporte 25 de las partículas extraídas 26 hasta una zona de almacenamiento 27. Las partículas 28 que no han sido extraídas en el puesto de detección y de
extracción, son recibidas por un transportador 29 hasta un puesto de extracción complementario 30 que puede comprender, por otra parte, medios de extracción de partículas que contengan elementos metálicos que tengan propiedades magnéticas.
Las partículas magnéticas extraídas 31 son transmitidas hasta una zona de almacenamiento por intermedio de un transportador 32, mientras que las otras son conducidas hasta una zona de almacenamiento por otro transportador 33.
En este ejemplo, se han representado cuatro módulos de detección y de extracción M1, M2, M3, Mn, entendiéndose que este número puede ser diferente. Cada módulo de detección y de extracción M1, M2, M3, Mn, corresponde a un marcador determinado y, por lo tanto, a una materia particular a ser reciclada. La extracción, bajo el efecto del aire comprimido, emitido por las boquillas, se hace por intermedio de deflectores 34 que encaminan a la partícula detectada 26 hacia el transportador correspondiente.
Los análisis espectrofotométricos son efectuados en este caso por una unidad de tratamiento 35 que dispone, en memoria, de informaciones relativas a los espectros relativos a los marcadores buscados. Esta unidad de tratamiento asegura, por otra parte, el accionamiento de las electroválvulas que pilotan la admisión del aire comprimido en las toberas de inyección 24.
De manera eventual, la unidad de tratamiento 35 podría estar completada con un lector, por ejemplo de código de barras, destinado a identificar los objetos tratados 12 aguas arriba de la unidad de trituración 14 y con objeto de determinar, como consecuencia de esta identificación, la naturaleza de los marcadores y, por lo tanto, de las materias que deben ser recicladas, que están presentes en estos objetos. La unidad de accionamiento podría determinar entonces la asignación de cada uno de los módulos de detección y de extracción M1, M2, M3, Mn y, eventualmente, podría proceder a una desviación (bloque 36) de las partículas extraídas 26 al nivel de estos módulos hacia zonas de almacenamiento apropiadas.
En el ejemplo ilustrado en la figura 4, el espectrofotómetro que equipa cada uno de los módulos de detección y de extracción comprende:
•
un generador de radiación luminosa de espectro de frecuencia largo y con intensidad regulable que hace intervenir una fuente luminosa 44 que está alimentada por un generador de corriente eléctrica 46 con potencia regulable; un colimador 42, en el eje del cual está colocado un objetivo 45, estando situada una partícula a tratar 48 en el eje óptico de la fuente luminosa 44,
•
un elemento dispersivo 41 situado frente a la partícula 48, al mismo lado que la fuente luminosa 44; este elemento dispersivo 41 (prisma o red de difracción) descompone la radiación luminosa reflejada y/o difundida por la partícula 48 en función de la frecuencia para producir un espectro,
•
medios para llevar a cabo la detección del espectro, en este caso una barreta de detectores con transferencia de carga 43, que permite detectar las radiaciones emitidas a diferentes niveles espectrales por el elemento dispersivo 41 y transmitir al sistema electrónico una señal numérica representativa del espectro detectado. Tal como se ha mencionado más arriba, la fuente luminosa 44 es una fuente
de espectro de frecuencia ancho. Esta fuente puede estar constituida por lámparas de arco (tipo xenón) o por una bombilla que genere una luz blanca. De manera eventual, podrá estar constituida por una pluralidad de fuentes de radiación láser específicamente elegidas en función de la naturaleza de los marcadores químicos utilizados, siendo utilizado entonces un mezclador óptico para efectuar una mezcla de las diferentes radiaciones emitidas por estas fuentes.
El objetivo 45 puede estar constituido, por ejemplo, por un doblete acromático.
Evidentemente, el generador de corriente eléctrica 46 podría servir igualmente para la alimentación de los circuitos electrónicos asociados con el espectrofotómetro. $$ En este ejemplo, la barreta de detectores 43 comprende una célula C, que está situada en una posición del espectro no afectada por la presencia de los marcadores químicos.
Esta célula C emite una señal de detección aplicada (tras amplificación) a la entrada de un substractor S de una unidad de tratamiento E, cuya segunda entrada recibe una tensión calibrada VC. La salida de este substractor S es aplicada a un amplificador de potencia AP, que pilota al generador 46 con el fin de que la salida del substractor S se mantenga a un valor constante, preferentemente igual a cero.
Merced a esta disposición, se asegura que sea constante el nivel de intensidad luminosa recibida por la célula C. De este modo, se vencen perturbaciones susceptibles de hacer variar la intensidad luminosa de la radiación, que es emitida por la partícula 48.
La unidad de tratamiento E comprende un procesador P (indicado en trazos discontinuos) que está asociado con medios de memorización de una base de datos de los códigos de identificación BC, de una base de datos espectrofotométrica BA y de un programa de gestión de los diferentes tratamientos PG, así como con medios de visualización y de señalización AF.
Este procesador P está concebido de manera que determine el código de identificación del marcador, que es portado por la partícula 48 y, por lo tanto, de la correspondiente materia que debe ser reciclada. Con esta finalidad, este procesador determina en primer lugar las zonas espectrales que deben ser exploradas (bloque B2) en función de los datos espectrofotométricos de la base de datos BA. Este procesador mide la amplitud de las radiaciones luminosas recibidas por los detectores en dichas zonas espectrales (bloque B3).
En el caso en que se utilice un marcador patrón, esta señal puede ser corregida (bloque B4) antes del análisis, a partir de la señal numérica producida por el detector correspondiente a este marcador patrón.
El procesador P determina a continuación (bloque B5) el código de identificación detectado que compara (bloque B6) con el código de identificación predeterminado. En el caso en que se produzca una concordancia entre estos dos códigos, el procesador emite una señal de validación SV y acciona la apertura de la electroválvula EV para obtener la emisión de un chorro de aire comprimido, que desvía a la partícula 48 hacia un transportador correspondiente.
De una forma más precisa, el análisis espectrofotométrico de la partícula 48 por medio del dispositivo que ha sido descrito más arriba, podrá comprender:
o la irradiación de la partícula 48 por medio de la fuente de radiaciones 44,
o la transmisión de las ondas reflejadas o difundidas por la partícula 48 sobre el elemento dispersivo 41, que las desvía de forma diferente, función de su longitud de onda,
o la obtención de un espectro de la radiación reflejada o difundida merced a las ondas planas desviadas de este modo que dan, en una zona de detección compuesta por la serie de barretas 43, una sucesión de imágenes de la fuente (bloque 3),
o el muestreo de este espectro y a continuación la conversión de la señal analógica en una señal numérica, que presenta una trama numérica predeterminada (bloque 4),
o un ventaneo efectuado en función de los intervalos de longitudes de onda indicados en la base de datos espectrofotométrica, con el fin de considerar únicamente la presencia o la ausencia de las rayas características de los marcadores que permitan determinar un código leído (bloque 5),
o la comparación de los datos (relativos al código de identificación) con los datos experimentales (o código leído) con el fin de efectuar la identificación de la materia que debe ser reciclada, que está contenida en la partícula 48 (bloque 6). En el caso de marcadores fluorescentes, se puede considerar el hecho de
proceder a una segunda medida al cabo de un tiempo δt, con el fin de verificar la duración de la fluorescencia.
Los trazadores utilizados pueden ser orgánicos o inorgánicos. Estos trazadores pueden ser a base de tierras raras tales como el disprosio, el europio, el samario, el itrio...
5 Algunos marcadores utilizados y sus características están indicados a título de ejemplo en la tabla siguiente: Las compañías que los comercializan son principalmente "BASF" (marca registrada), "Bayer" (marca registrada), "Glowburg" (marca registrada), "Lambert Rivière" (marca registrada), "Phosphor Technology" (marca registrada), "Rhodia" (marca
10 registrada), SCPI,...
Marcado r
Longitud de onda de excitación imagen1 ex + imagen2 1/2 Longitud de onda del pico de emisión imagen1 emax + imagen2 1/2 (nm)
A
300 ± 40 480 ± 6 572 ± 6
B
300 ± 40 562 ± 10 601 ± 6
C
335 ± 35 470 ± 85
D
365 ± 70 480 ± 90
E
350 ± 20 612 ± 3
F
380 ± 45 480 ± 75
G
365 610 ± 50
Debe observarse que los marcadores no se limitan a los marcadores
comerciales, pudiendo ser éstos sintetizados por síntesis total o pudiendo ser
derivados de los marcadores comerciales.
Una ventaja importante del procedimiento que ha sido descrito más arriba, consiste en que permite resolver los problemas relacionados con la detección y con la extracción de materias eventualmente presentes en cantidades muy pequeñas en el interior de un objeto y que no son detectables (incluso con gran dificultad) por
-16 medios clásicos utilizables en una instalación de separación selectiva. En el caso en que la materia que debe ser reciclada esté contenida en una carcasa, como ocurre, por ejemplo, en el caso de un componente electrónico, el marcador podrá estar previsto en un revestimiento aplicado sobre la carcasa (por 5 ejemplo, un barniz o una pintura). En el caso de una pieza de materia plástica no recubierta con un enlucido, el marcador podrá estar incorporado en la materia. Sin embargo, esta solución plantea a veces un problema en el caso en que la materia plástica contenga una carga, por ejemplo pigmentos negros o de color obscuro, que absorban las radiaciones 10 luminosas. En este caso, convendrá utilizar una fuente luminosa de gran intensidad, que emita en un intervalo de longitudes de onda en el que la absorción de la radiación luminosa sea mínima. De manera eventual, será posible efectuar el marcaje en la capa de "gel coat"
o en una capa de barniz, que tenga propiedades reflectantes, que recubra a la materia 15 plástica pigmentada.
-17

Claims (6)

  1. REIVINDICACIONES
    1.-Procedimiento para el reciclaje de materias procedentes de objetos usados, que comprende una secuencia de operaciones, que comprende las fases siguientes:
    -
    una fase previa, en la que se lleva a cabo una clasificación de las materias que
    deben ser recicladas, independientemente de los objetos (12) en los cuales se
    supone que estas materias están presentes, con la atribución, para cada una de
    las
    materias clasificadas, de un código de identificación, detectable a
    distancia sin contacto,
    -
    una fase de concentración de las materias que deben ser recicladas presentes,
    en dichos objetos, comprendiendo esta fase:
    -
    la trituración de los objetos (12) en partículas (15) de dimensiones
    predeterminadas
    en función de la naturaleza de dichos objetos (12) y de
    dichos componentes,
    -
    la detección a distancia de cada una de las partículas, la identificación de la
    materia que debe ser reciclada y la extracción de las partículas (26) que hayan
    constituido el objeto de la detección y de la identificación de un marcador, y
    la
    extracción de las partículas, que hayan constituido el objeto de
    la
    detección,
    y de la identificación, y su desviación hacia una zona de
    almacenamiento específica (27) de dicha materia que debe ser reciclada,
    caracterizado porque:
    -el código de identificación significa la presencia de, al menos, un marcador químico específico,
    -comprende una fase de marcaje químico selectivo de los objetos, de las partes de los objetos y/o de los componentes de los objetos, que incluyen las materias que deben ser recicladas, de conformidad con la atribución asignada según dicha clasificación,
    -la detección a distancia comprende la detección de los marcadores químicos susceptibles de ser portados por cada una de las partículas, llevándose a cabo la identificación de la materia merced al análisis del marcador. 2.-Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la fase
    previa comprende la toma y la memorización de datos de identificación
    espectrofotométricos de dichos marcadores.
    -18 3.-Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque la fase de marcaje se lleva a cabo durante la fabricación del objeto (12) o durante una etapa subsecuente de la vida de los objetos (12). 4.-Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque comprende, como paso previo a la fase de extracción, la atribución a los marcadores y, por lo tanto, a las materias que deben ser recicladas, de una clasificación por orden de preferencia, con el fin de que, cuando sean detectados varios marcadores sobre una misma partícula (17), esta partícula (17) sea desviada teniéndose en consideración el marcador cuya clasificación sea la más elevada. 5.-Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque dichos marcadores químicos consisten en marcadores que, cuando son excitados por una radiación luminosa incidente, emiten radiaciones energéticas, cuyos espectros de frecuencia son discernibles los unos con relación a los otros y con relación a los objetos y a las substancias en las cuales están destinados a ser incorporados. 6.-Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho código de identificación resulta de una combinación de marcadores y consiste en un número binario, cuyas cifras binarias corresponden respectivamente a la presencia o a la ausencia de un marcador. 7.-Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la etapa de identificación se lleva a cabo por análisis espectrofotométrico de los objetos, de partículas de los objetos, de componentes o de materias, procedentes de dicha trituración. 8.-Procedimiento según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho análisis espectrofotométrico comprende las etapas siguientes: -la irradiación del objeto o de la partícula marcada (48) por medio de un haz luminoso de ancho espectro de frecuencia, -el envío de las ondas transmitidas o reflejadas por el objeto o por la partícula sobre un elemento dispersivo (41), que las deriva con el fin de obtener un espectro luminoso de la intensidad luminosa en diferentes zonas del espectro que corresponden a intervalos de longitudes de ondas diferentes, -la detección de la intensidad luminosa en cada una de dichas zonas,
    -
    la comparación de esta intensidad con uno o con varios valores de umbral
    específicamente atribuidos a esta zona y que han sido registrados en memoria
    previamente,
    -
    contribuyendo el resultado de esta comparación a la determinación del código
    de identificación de la materia que debe ser reciclada.
  2. 9.Procedimiento
    según una de las reivindicaciones precedentes,
    caracterizado porque la determinación de las zonas del espectro a analizar, igual que los diferentes parámetros asignados a cada una de estas zonas, son efectuados por el sistema, a partir de dichos datos de identificación espectrofotométricos que han sido almacenados en memoria previamente.
  3. 10.-Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dicho código de identificación comprende, además, parámetros que se refieren a: -la presencia o no de fluorescencia, y/o -una duración de fluorescencia mayor o menor que, al menos, un valor de
    umbral, y/o -la presencia o la ausencia de un pico con una anchura de onda preestablecida así como, de manera eventual, la amplitud y/o la anchura de este pico, y/o
    -alturas de pico de emisión que corresponden a una concentración de marcadores mayor o menor que uno o varios valores de umbral predefinidos. 11.-Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes,
    caracterizado porque, para aumentar el número de combinaciones posibles, son utilizadas concentraciones diferentes de marcadores para obtener rayas de intensidad diferente.
  4. 12.-Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque la intensidad luminosa de dicho haz está regulada en función de la desviación entre el valor de la intensidad luminosa detectada en un intervalo de frecuencia predeterminado, no afectado por la presencia de los marcadores, y un valor de consigna predeterminado.
  5. 13.-Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque uno de los marcadores presentes en un código de identificación es utilizado como patrón que sirve de referencia para llevar a cabo la determinación de la presencia, de la ausencia y/o de la intensidad de los otros marcadores, principalmente con vistas a efectuar correcciones y calibraciones que permitan franquear ruidos, que pueden proceder, por ejemplo, de la composición de la partícula o del objeto, de las variaciones de posicionamiento tales como el ángulo de incidencia, la distancia hasta el objeto o de la materia transparente que cubre o que rodea a esta partícula o a este objeto, o de una disminución de la señal debida a la presencia de productos extraños (suciedades, ...) o de una disminución eventual de la señal que resulta de una exposición prolongada a la intemperie o que resulta del envejecimiento del objeto.
  6. 14.-Procedimiento según la reivindicación 13, caracterizado porque comprende así mismo:
    -
    la elección previa de uno de dichos marcadores y la atribución de este
    marcador como patrón a un tipo de producto o de substancia y/o para un
    período de tiempo predeterminado,
    -
    la asignación a este marcador de datos de identificación y de datos específicos
    de su función de patrón y la memorización de estos datos,
    -
    durante una fase de autentificación, la determinación del marcador utilizado
    como
    patrón, a partir de los datos de identificación memorizados
    precedentemente, la comparación de los datos relativos
    a este marcador
    patrón, obtenidos durante el análisis espectrofotométrico del objeto o de la
    partícula, con dichos datos específicos memorizados precedentemente,
    -
    el cálculo de corrección que debe ser aportado al análisis espectrofotométrico
    a partir del resultado de esta comparación,
    -
    la detección de la presencia, de la ausencia y/o de la intensidad de los
    marcadores
    a partir de los resultados del análisis espectrofotométrico
    corregido,
    -
    la determinación del código de autentificación del objeto o de la substancia a
    partir
    de la presencia, de la ausencia y/o de la intensidad de dichos
    marcadores.
    Siguen dos hojas de dibujos.
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