Broyeur

Les déchets plastiques peuvent être de tailles et de formes variées. Pour faciliter leur transformation, ils sont broyés en petits copeaux de taille homogène. Sous cette forme, ils pourront être plus facilement recyclés.

1. Présentation générale

1.1. Introduction

Indispensable dans le processus de recyclage, le broyeur permet de réduire le volume des déchets post consommation ou industriel. Les techniques de broyage sont largement répandues aujourd’hui dans l’industrie. Des machines existent mais elles restent difficilement accessibles.

L’objectif a été de concevoir au sein de l’atelier Plastic Odyssey une machine que l’on peut construire avec des matériaux simples que l’on trouve partout dans le monde. Et ceci, avec un minimum de compétences techniques et sans outils complexes.

Le rôle du broyeur

Broyer les déchets permet de découper en petits morceaux la matière introduite : films, ficelles, bouteilles, corps creux, bidons etc. Cette étape permet également de séparer les matières plastiques de divers éléments comme les étiquettes, le papier ou encore les liquides.

Dans la chambre de broyage, la matière plastique est projetée sur un arbre en rotation muni de lames, la réduisant en copeaux. Des lames statiques et des lames rotatives s’entrecroisent et cisaillent la matière jusqu’à ce que les éléments plastiques atteignent la granulométrie désirée. Celle-ci peut varier en fonction de la taille du tamis choisi.

La matière obtenue en sortie de broyeur est appelée broyat. Le broyat peut-être réutilisé dans des machines de transformation du plastique pour créer de nouveaux objets.

1.2. Le broyeur embarqué à bord du Plastic Odyssey

Le broyeur Plastic Odyssey a été développé durant plus de deux ans à Marseille. Il est le résultat de nombreuses rencontres avec des experts. Notamment avec ceux de centres de recyclage proches des gisements de déchets au Caire, au Burkina Faso et en Thaïlande.

L’objectif a été de concevoir une machine low-tech avec des capacités similaires à l’industrie du recyclage. C’est-à-dire une machine robuste, efficace permettant de traiter tous types de déchets mais avant tout productive.

Pourquoi low-tech ? Par son processus de fabrication : une conception simple, l’utilisation d’outillage universel et de matériaux standards.

2. Guide technique

2.1 Fiche technique

Caractéristiques générales

Modèle Plastic Odyssey
Version V1
Type Broyeur à couteaux
Dimensions (longueur x largeur x hauteur) 130 x 90 x 180 cm
Masse 660 kg

Motorisation

Alimentation Électrique triphasé - 380V
Puissance moteur 15 kW
Vitesse de rotation du moteur 1500 rpm
Vitesse de rotation du rotor 890 rpm
Transmission Courroie

Process

Débit de broyage 50 à 100 kg/h
Nombre de couteaux mobiles 3
Nombre de couteaux fixes 2
Matière traitée Plastique souple, plastique rigide
Épaisseur de matière admissible Jusqu'à 5 mm pour des plastiques rigides
Granulométrie des copeaux 10mm, 20 mm

Économique et environnementale

Consommation électrique 15 kwh

Fabrication

Matériaux de construction Acier
Coût de fabrication 8 500€ TTC
Temps de fabrication ± 10 jours
Main d’oeuvre 2 Personnes
Difficulté ★ ★ ★ ☆ ☆
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2.2. Réseaux et raccordements

Réseaux et alimentation

Réseau électrique Triphasé / Tension 380V / Intensité 32A
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Raccordements

Électrique Prise triphasé 32A
Pneumatique Air comprimé pour le nettoyage

3. Guide d’utilisation

3.1. Préparation

Protections obligatoires :

Vêtements de protection

Chaussures de sécurité

Gants de protection

Lunettes de protection

Casque anti-bruit

Matériel nécessaire :

  • Un compresseur à air comprimé

Bonnes pratiques :

  • Allumer le moteur avant d’introduire les déchets plastiques dans la trémie
  • Introduire progressivement les déchets plastiques dans la trémie
  • Respecter la matière admissible par le broyeur
  • Demander à une personne qualifiée pour ouvrir la trémie
  • Éteindre le broyeur avant de vider le bac de récupération
  • Ne pas mettre les mains dans la trémie
  • Avoir pris connaissance des informations spécifiées dans les fiches informatives : fiche de poste, fiche de sécurité

Vérification :

Avant toute utilisation faire un contrôle visuel de l’état mécanique. S’assurer périodiquement de l’état du matériel (cf. fiche maintenance).

3.2. Utilisation

  • Mettre en marche le moteur en appuyant sur le bouton ON
  • Introduire les déchets plastiques dans la trémie

La quantité de plastique introduite dans la trémie doit être ajustée en fonction de la capacité de la machine à broyer le déchet. Attention à ne pas surcharger le broyeur. Un opérateur est nécessaire en permanence pour assurer l’afflux de matière.

  • Vider le bac de récupération lorsque celui-ci est rempli

Arrêter en amont le moteur ou d’arrêter d’introduire du plastique dans la trémie avant de retirer le bac.

Procédure d’arrêt :

  • Laisser la machine broyer la totalité des déchets encore présent dans la trémie
  • Couper l’alimentation du moteur : bouton OFF
  • Souffler l’intérieur de la trémie
  • Vider et nettoyer le bac de récupération

3.4. Fiche de poste

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4. Sécurité

4.1. Formation

Les opérateurs qui interagissent avec le broyeur doivent prendre connaissance et respecter les informations liées à l’utilisation de la machine, aux risques et attitudes de sécurité.

4.2. Risques

  • Écrasement des doigts liés à la manipulation du bac de récupération
  • Choc dû à la projection d’objet
  • Enroulement/Entraînement des vêtements ou d’objet dû au système rotatifs
  • Projection de copeaux de plastiques
  • Coupure due à la manipulation de copeaux rugueux
  • Coupure si contact avec le rotor
  • Écrasement si contact avec le rotor

4.3. Attitudes de l’opérateur

  • Ne pas mettre les mains dans la trémie
  • Ne pas passer la tête dans la trémie
  • Interdiction d’ouvrir la trémie sans avoir la qualification requise
  • Respecter le type de matière admissible par le broyeur

4.4. Les équipements de protection individuelle

  • Les chaussures de sécurité sont obligatoires dans l’ensemble de l’atelier et tout autour des machines.
  • L’opérateur est amené à manipuler des copeaux de plastique qui peuvent être rugueux, des gants de protection sont donc obligatoires pour manipuler les copeaux sans risque.
  • Des copeaux de plastique peuvent occasionnellement être projetés, des lunettes de protection doivent être portées.
  • Le broyage des déchets plastiques engendre un bruit important. Un casque anti-bruit ou des bouchons d’oreilles sont nécessaires pour protéger l’opérateur de ces bruits environnants.
  • L’opérateur doit porter des vêtements de travail adaptés.

4.5. Les éléments de protection

Des éléments de protection garantissent la sécurité des opérateurs sur le broyeur. Veiller à ce qu’ils soient correctement installés avant son utilisation :

  • La trémie est fermée avec les systèmes de fixation prévus à cet effet.
  • Le carter de protection de la courroie est correctement positionné et fixé.
  • Les bandes caoutchouc anti projection présentes sur la trémie sont fonctionnelles.
  • Le bouton coupe le circuit installé sur la trémie est fonctionnel.

4.6. Zone de travail

Une zone de travail est délimitée autour de la machine par un marquage au sol.
L’accès près de la machine en fonctionnement est autorisé uniquement aux opérateurs formés et équipés.

4.7. Fiche de poste

Le broyeur est équipé d’une fiche de poste qui regroupe l’ensemble des informations nécessaires à l’utilisation de la machine dans de bonnes conditions de sécurité. Elle doit être positionnée à la vue de tous les opérateurs utilisant le broyeur.

4.8. Vérification/Maintenance

Les activités de maintenance préventive et corrective doivent être effectuées par une personne formée à cet effet. Chaque intervention doit être renseignée afin de garder un historique des actions de maintenance effectuées.

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5. Maintenance et Nettoyage

5.1. Planning de maintenance

Quotidien

Général Inspection générale et recherche d'usures
Trémie Vérification de la fermeture et du fonctionnement du capteur de fermeture
Rotor Contrôle visuel de l’état des lames et contre-lames
Carter de protection transmission Contrôle visuel du positionnement du carter de protection
Dispositif de sécurité Contrôle visuel de l’accessibilité du bouton d’arrêt d’urgence

Hebdomadaire

Chambre de coupe Vérification du serrage des vis et écrous
Dispositif de sécurité Test du bouton d’arrêt d’urgence

Mensuel

Chambre de coupe Graissage des roulements, Affûtage des lames et contre-lames, Réglage de l’écart entre lames et contre-lames
Châssis Vérification des fixations du châssis sur son socle
Moteur Vérification des roulements et graissage
Transmission Vérification de la tension, de l’alignement et de l’état général des courroies
Peinture, Corrosion Vérification de l’état de la peinture et retouche si nécessaire

Annuel

Chambre de coupe Remplacement des lames et contre-lames
Transmission Vérification de l’alignement des poulies

5.2. Planning de nettoyage

Quotidien

Général Nettoyage du poste de travail
Trémie Retirer les salubrités présentes dans la trémie
Chambre de coupe Nettoyage des lames
Bac de récupération Nettoyage du bac

Hebdomadaire

Chambre de coupe Nettoyage de la grille tamisée

Mensuel

Moteur Nettoyer la ventilation du moteur électrique

Annuel

Général Nettoyage complet du broyeur

5.3. Protocole d’intervention

Avant d’effectuer une intervention de maintenance, de réglage ou de réparation nécessitant un démontage partiel ou complet d’éléments du broyeur, il est nécessaire de suivre ces protocoles avant l’intervention.

Électrique

  • Mettre le bouton de mise sous tension sur Off
  • Enclencher le bouton d’arrêt d’urgence, et si accessible, disjoncter l’alimentation principale
  • Bloquer mécaniquement le bouton de mise sous tension à l’aide d’un cadenas
  • Vérifier l’absence de tension sur chacun des conducteurs actifs (y compris le neutre) à l’aide d’un dispositif VAT conçu exprès

Mécanique

  • Attendre l’arrêt complet des rotors et des ventilateurs
  • Désaccoupler les courroies
  • Bloquer mécaniquement le rotor
  • Contrôler visuellement la dissipation et l’immobilisation
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6. Composition

6.1. Nomenclature

Données en cours d'acquisition...

7. 3D / Plans

7.1. Fichiers 3D

Données en cours d'acquisition...

7.2. Mises en plan

Données en cours d'acquisition...

8. Fabrication

8.1. Liste du matériel

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9. Téléchargement

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