Recyclage des films agricoles : éliminer le sable, la terre et la contamination organique

01Le film agricole n’est pas une matière première unique

Film de serre, film de paillage, film d’ensilage et film d’enrubannage peuvent tous être en LDPE ou LLDPE, mais leur contamination, leur épaisseur, leur élasticité et leur difficulté de lavage sont très différentes.

La première question d’un projet de recyclage des plastiques agricoles n’est donc pas seulement « quelle capacité ? », mais « quel type de film, et quelle quantité de matière non plastique y est attachée ? ».

02Pourquoi le sable est plus dangereux que la saleté ordinaire

Le sable n’est pas qu’un problème de qualité. C’est un abrasif qui traverse toute la ligne s’il n’est pas retiré tôt : il use les couteaux de broyeurs et déchiqueteurs, les rotors des laveurs à friction, les vis de transport, les roues de pompes, les tuyauteries et les équipements d’essorage. Le sable fin reste aussi en suspension dans l’eau de process et repasse sans cesse dans les pompes.

C’est pourquoi une ligne qui tourne bien sur du film d’emballage propre peut s’user vite sur du film de paillage. La conception doit offrir au sable plusieurs sorties : la saleté grossière avant le lavage intensif, le gravier lourd au prélavage ou à la séparation par densité, et les solides fins en continu depuis le circuit d’eau.

03Ne transformez pas tout le sable en boue trop tôt

Une erreur fréquente consiste à envoyer un film de champ très sale directement dans un laveur humide à grande vitesse en comptant sur le circuit d’eau. Une fois mélangée à l’eau, une grande quantité de terre devient boue : les solides fins se répandent dans les bacs, pompes et tuyaux, se redéposent sur le film et compliquent beaucoup le traitement de l’eau.

Avec un film très sale, mieux vaut d’abord retirer le maximum de sable libre et de matières lourdes : ouverture contrôlée des balles, secouage, criblage, prénettoyeur de type trommel, tambour de prélavage ou séparateur de matières lourdes.

04Ouverture des balles et alimentation contrôlée

Le film agricole arrive en balles compressées dont les couches piègent sable, pierres et résidus organiques. Alimentée en gros paquets, la saleté reste enfermée entre les couches et les machines subissent des à-coups au lieu d’un flux régulier.

Un ouvreur de balles, un convoyeur d’aération ou un doseur sépare suffisamment le film pour que la saleté libre commence à tomber. Le but n’est pas encore un film propre, mais un flux ouvert et régulier et l’élimination de la contamination facile avant les étapes de lavage coûteuses.

05Prénettoyage à sec quand la terre est libre

Le prénettoyage à sec retire sable libre, mottes et pierres avant le circuit d’eau. Il est le plus efficace quand le film collecté est assez sec pour que la saleté tombe : tambours perforés, cribles trommel et convoyeurs vibrants retournent et plient le film pendant que les matières lourdes passent au travers.

Il est moins efficace quand la boue colle au film humide. Un prélavage humide avec sa propre évacuation de la fraction lourde devient alors plus important. Beaucoup de lignes combinent les deux : d’abord la saleté sèche facile, puis l’eau pour ce qui adhère au film.

06Réduction de taille : exposer la saleté sans créer de fines

Les grands films agricoles doivent être ouverts ou découpés avant le lavage intensif, par une machine qui traite les matières souples sans s’enrouler et tolère la saleté restante. Un broyeur mono-arbre est courant pour les films en balles car il assure une alimentation contrôlée ; les broyeurs humides associent coupe et premier lavage. Le choix dépend de l’épaisseur du film, de l’état des balles et de la charge de saleté — voir broyeur à arbre ou broyeur à couteaux.

L’objectif est d’obtenir des morceaux qui circulent librement dans les laveurs et libèrent la terre piégée. Broyer trop fin le film de champ ne fait que créer plus de fines, plus de pertes et un traitement d’eau plus difficile.

07Le broyage humide libère une quantité étonnante de sable

Ajouter de l’eau pendant le déchiquetage ou le broyage utilise le mouvement du matériau pour commencer à le laver : en ouvrant et en coupant le film, on libère le sable coincé dans les plis.

Cela n’aide que si les solides libérés quittent le circuit. Si l’eau sale est simplement recirculée, le sable reste dans le procédé ; le broyage humide doit donc être couplé à un égouttage, un criblage, une décantation ou une autre sortie des solides lourds.

08Le prélavage : sortir d’abord pierres, mottes dures et métal

Pour les films de paillage et de champ très contaminés, un prélavage dédié protège le reste de l’usine. Son rôle principal est de cribler les pierres, mottes dures, métaux et autres corps lourds avant que le film n’atteigne les laveurs à friction. Un tambour de prélavage ou un prélaveur de matières lourdes combine mouillage, brassage et séparation par gravité.

Cette étape doit normalement avoir son propre circuit d’eau, plus sale ; inutile de charger l’eau du lavage principal avec la première grosse charge de terre. Plus on retire de saleté ici, moins il y a d’usure et de solides dans la suite de la ligne de lavage de films.

09Gravier grossier et limon fin demandent des solutions différentes

Le gravier grossier — pierres, galets, gros grains de sable, métal et mottes compactes — s’élimine au mieux tôt, par criblage et séparation gravitaire ou des matières lourdes.

Le limon fin — sable fin et particules d’argile — reste collé au film ou circule dans l’eau. Il exige un lavage à friction, un renouvellement d’eau suffisant et un vrai traitement de l’eau. Une ligne excellente pour retirer les pierres mais qui laisse circuler le limon produira toujours un film granuleux et usera ses pompes.

10Le lavage à friction enlève la terre tenace du film

Une fois la majeure partie de la contamination lourde retirée, le lavage à friction à grande vitesse devient l’outil principal. Le film est frotté, comprimé et accéléré contre le rotor pendant que l’eau emporte la terre fine et les matières organiques décollées — bien plus efficace qu’un simple trempage en bac.

Avec un film très sale, un seul laveur à friction suffit rarement : le premier fait le gros frottage sale, le second un lavage de finition plus propre. Ne surchargez pas le laveur : un film tassé ne reçoit pas assez de contact mécanique et la saleté reste prisonnière.

11L’ensilage et les autres contaminants organiques se comportent autrement

Résidus d’ensilage, foin et feuilles sont plus légers et plus mous que le sable. Ils flottent, se défont en fibres ou se dissolvent en partie, ce qui charge les tamis et le traitement d’eau et provoque de fortes odeurs si l’eau n’est pas renouvelée ou traitée. C’est pourquoi le recyclage des films d’ensilage demande plus de gestion de l’eau que celui des films de serre.

La friction mécanique enlève l’essentiel des résidus organiques collés. Un lavage chimique ou à chaud ne s’ajoute que s’il reste huile, adhésif ou résidus tenaces et que la spécification des granulés l’exige, car il augmente les coûts d’énergie, de produits et d’eaux usées.

12La séparation par flottation est utile, mais ce n’est pas un laveur à sable

Le film LDPE et LLDPE flotte tandis que pierres, sable, métal et nombreux matériaux plus lourds coulent : un bac de flottation retire donc les contaminants lourds. Mais il n’accepte pas une quantité illimitée de sable : trop de terre crée des dépôts, rend l’eau boueuse et surcharge l’évacuation des lourds. L’essentiel du sable doit déjà être parti ; le bac est une barrière supplémentaire, pas la première ligne de défense.

Sa position dépend du film. Avec un film chargé de pierres, il peut se placer avant les laveurs à friction, juste après le prélavage, pour que pierres et mottes dures n’atteignent jamais les rotors rapides. Avec un film plus propre, il peut suivre le premier lavage à friction. Les deux implantations fonctionnent ; c’est la matière qui décide.

Le PP et le PE sont tous deux plus légers que l’eau : un bac de flottation à eau standard ne peut pas les séparer l’un de l’autre.

13Les hydrocyclones aident pour les fines particules lourdes

Certaines lignes de films avancées utilisent un hydrocyclone ou un séparateur centrifuge par densité après le prélavage. Le grand débit d’eau et la force centrifuge améliorent la séparation des fines particules lourdes et des plastiques plus denses du flux de polyoléfines flottantes, ce qui est utile quand films agricoles et post-consommation sont mélangés.

Un hydrocyclone ne remplace pas l’élimination précoce du gravier. Lui envoyer pierres et sable grossier ne fait que déplacer le problème d’usure en aval.

14Le circuit d’eau décide si la terre sort ou revient

Une fois la terre fine dans l’eau, la ligne a besoin d’une stratégie délibérée pour les solides. L’eau sale doit passer par criblage et décantation ou clarification avant réutilisation, et les boues doivent physiquement quitter le circuit ; sinon l’usine ne fait que déplacer la terre d’un bac à l’autre.

Beaucoup d’usines de films agricoles divisent l’eau en zones — une boucle de prélavage très sale, une boucle de lavage principal et une boucle de rinçage final plus propre — pour que la première grosse charge n’atteigne jamais les étapes les plus propres. L’eau neuve est la mieux employée vers les étapes finales, où elle améliore le plus la qualité.

15La gestion des boues fait partie de la ligne

Une ligne qui lave des films de champ peut retirer une grande masse de terre chaque heure, qui finit en dépôts ou en boues. Les décanteurs doivent être faciles à nettoyer ou équipés d’une évacuation continue des boues, et pompes et tuyauteries doivent éviter les zones mortes où les solides s’accumulent.

Si l’extraction des boues est sous-dimensionnée, la qualité de l’eau se dégrade au fil du poste même si la ligne semble bonne au démarrage. Pour évaluer une ligne, demandez par où chaque kilo de sable et de terre doit sortir.

16Chaque étape de lavage doit être plus propre que la précédente

Les premières étapes doivent enlever agressivement la saleté grossière, les étapes intermédiaires frotter la terre fine, et les dernières rincer à l’eau plus propre pour que la saleté ne se redépose pas avant le séchage. Un nettoyage progressif est plus efficace que de demander à une seule machine de tout faire.

17Sécher du film n’est pas sécher des paillettes rigides

Le film lavé a une faible densité apparente et retient beaucoup d’eau entre ses plis : il est bien plus difficile à sécher que des paillettes rigides de PP ou PEHD. L’essorage centrifuge enlève l’eau libre mais laisse le film mince humide et volumineux.

C’est pourquoi les lignes de films utilisent une presse d’essorage (sécheur par compression). Elle comprime et chauffe le film lavé, enlève l’essentiel de l’eau restante et le densifie pour bien alimenter une ligne de granulation de films. Sur nos lignes, la presse amène le film à environ 5 % d’humidité ; si l’extrudeuse a besoin d’une matière plus sèche, un sécheur thermique le porte à environ 2 %.

18Films d’enrubannage et étirables : attention au séchage

Le film étirable en LLDPE est bien plus élastique que le film de serre et a tendance à former des pelotes humides. Une section de séchage conçue uniquement pour un film plus épais peut laisser passer l’étirable trop humide ou l’alimenter de façon irrégulière.

Indiquez au fournisseur la part approximative de film étirable, d’ensilage et de paillage mince à traiter avant le choix du sécheur et de la presse.

19Le film mince se perd facilement s’il est traité trop durement

Le film de paillage est déjà mince et dégradé après une saison au champ. Un déchiquetage excessif, des grilles très fines et un traitement agressif à grande vitesse créent de petits morceaux qui partent avec les eaux usées et les boues.

Une bonne ligne équilibre intensité de nettoyage et rendement. Mesurez la récupération lors des essais en comparant la teneur en polymère sec de l’entrée à la sortie lavée utilisable — pas le poids d’entrée sale au produit final.

20Dimensionnez la ligne sur le produit propre, pas sur le poids des balles sales

Une balle sale peut contenir beaucoup de terre et d’eau : les chiffres de capacité pour le film agricole sont donc facilement trompeurs. Si vos balles contiennent 30 à 40 % de terre, une ligne recevant 1 000 kg/h d’entrée sale peut ne livrer qu’environ 600 à 700 kg/h de film lavé. Un fournisseur qui annonce 1 000 kg/h de produit propre doit concevoir l’entrée pour une masse bien supérieure.

Toute offre doit préciser si la capacité s’entend en entrée sale, en polymère sec ou en film lavé propre.

21Problèmes courants du lavage de films agricoles

22Un procédé pratique pour les films agricoles très contaminés

Pour un film de paillage difficile ou des films agricoles mélangés, une séquence pratique est :

1. Ouverture des balles et alimentation dosée
2. Criblage à sec : pierres et sable grossier
3. Déchiquetage ou ouverture
4. Prélavage humide avec évacuation des lourds
5. Premier lavage à friction
6. Séparation par flottation ou centrifuge
7. Second lavage à friction
8. Lavage à chaud optionnel
9. Rinçage à l’eau propre
10. Essorage centrifuge
11. Pressage à environ 5 % d’humidité
12. Séchage thermique à environ 2 % si nécessaire
13. Silo tampon et alimentation de la granulation

Adaptez l’ordre à la matière : un film de serre plus propre n’a pas forcément besoin de toutes les étapes, alors qu’un paillage mince plein de terre exige un prénettoyage et une gestion des solides renforcés. Voyez une ligne en fonctionnement dans notre vidéo de la ligne de lavage de films agricoles.

23Que transmettre au fournisseur avant de demander une offre

• Type de film : paillage, serre, ensilage, enrubannage ou films agricoles mélangés.
• Polymère : LDPE, LLDPE, PP ou mélange.
• Épaisseur typique du film, si connue.
• Photos de plusieurs balles entières et d’échantillons de film en vrac.
• Teneur estimée en terre et en sable.
• Nature de la saleté : sable sec, boue humide, pierres, foin, ensilage ou autres résidus organiques.
• Ficelles, clips métalliques, pièces d’irrigation ou autres éléments non-film.
• Capacité de production de film propre requise.
• Produit final : film lavé, matière pressée ou granulés.
• Humidité visée avant granulation.
• Eau neuve disponible et traitement de l’eau.
• Heures de fonctionnement par jour et niveau d’automatisation souhaité.

Pour le film agricole, un essai matière est particulièrement utile — envoyez-nous les données de votre film et nous pouvons le tester.

24Que vérifier lors d’un essai matière

• La quantité de sable libre qui tombe avant le lavage humide.
• Si les pierres et les matières lourdes sortent avant le lavage principal.
• La vitesse à laquelle l’eau de lavage devient boueuse.
• S’il reste de la terre fine sur le film après le lavage à friction.
• La quantité de film perdue avec les grilles et les boues.
• L’état des pompes, couteaux et surfaces d’usure après l’essai.
• L’humidité après essorage centrifuge et après pressage.
• La densité apparente et le comportement d’alimentation du film séché ou pressé.
• La pression du filtre de granulation, si l’essai va jusqu’à l’extrusion.

Un court échantillon d’aspect propre ne suffit pas. La ligne doit rester stable avec une alimentation sale continue une fois que le circuit d’eau a atteint sa charge normale de saleté.

25Conclusion : retirer la contamination dans le bon ordre

Le film agricole peut être recyclé avec succès, mais la ligne doit être conçue autour de la contamination et pas seulement du polymère. Les pierres et le sable grossier sortent d’abord ; la terre fine est frottée puis retirée du circuit d’eau ; les résidus organiques sont lavés sans faire de l’eau une source de contamination recirculante ; enfin, le film est essoré et densifié pour une granulation stable.

Pour le film le plus sale, l’équipement le plus important n’est souvent ni le laveur ni le sécheur final, mais le prénettoyage et le prélavage qui empêchent la saleté abrasive d’atteindre toutes les machines en aval. Pour comparer des lignes de lavage de films agricoles, demandez par où sort le sable, comment les boues sont évacuées, comment les pertes de film sont maîtrisées et quel débit de produit propre est garanti avec votre propre matière.

Questions fréquentes