Riciclaggio del film agricolo: come rimuovere sabbia, terra e contaminazione organica

01Il film agricolo non è un unico materiale

Film per serre, film per pacciamatura, film per insilati e film per rotoballe possono essere tutti in LDPE o LLDPE, ma contaminazione, spessore, estensibilità e difficoltà di lavaggio sono molto diversi.

Quindi la prima domanda in un progetto di riciclaggio della plastica agricola non è solo ‘quale capacità Le serve?’, ma ‘di che tipo di film si tratta e quanto materiale non plastico vi è attaccato?’

02Perché la sabbia è più pericolosa del normale sporco

La sabbia non è solo un problema di qualità. È un abrasivo che, se non viene rimosso presto, attraversa l'intera linea consumando le lame dei trituratori e le lame dei mulini macinatori, i rotori delle lavatrici a frizione, le coclee, le giranti delle pompe, le tubazioni e le macchine di disidratazione. La sabbia fine resta inoltre in sospensione nell'acqua di processo e circola continuamente attraverso le pompe.

Per questo una linea che funziona bene con film da imballaggio pulito può usurarsi rapidamente con il film per pacciamatura. La progettazione deve prevedere più uscite separate per la sabbia: lo sporco grossolano prima del lavaggio intensivo, la graniglia pesante durante il prelavaggio o la separazione per densità e i solidi fini in continuo dal circuito dell'acqua.

03Non trasformi tutta la sabbia in fango troppo presto

Un errore comune è inviare film di campo molto sporco direttamente in una lavatrice a umido ad alta velocità, aspettandosi che il sistema idrico riesca a gestirlo. Quando grandi quantità di terra si mescolano all'acqua diventano fango: i solidi fini si diffondono in vasche, pompe e tubazioni, si depositano di nuovo sul film e rendono il trattamento delle acque molto più difficile.

Per il film molto sporco è meglio rimuovere prima quanta più sabbia libera e materiale pesante possibile, con un'apertura controllata delle balle, scuotimento, vagliatura, un prepulitore tipo trommel, un tamburo di prelavaggio o un separatore di materiali pesanti.

04Apertura delle balle e alimentazione controllata

Il film agricolo arriva in balle compresse e gli strati intrappolano sabbia, sassi e residui organici. Se viene caricato in grossi fasci, lo sporco resta bloccato tra gli strati e le macchine ricevono improvvisi carichi pesanti invece di un flusso costante.

Un aprisballe, un nastro di sfaldamento o un alimentatore dosatore separa il film quanto basta perché lo sporco libero inizi a cadere. L'obiettivo in questa fase non è un film pulito, ma un flusso aperto e uniforme e l'eliminazione della contaminazione più facile prima delle costose fasi di lavaggio.

05Prepulizia a secco quando la terra è sciolta

La prepulizia a secco rimuove sabbia sciolta, zolle di terra e sassi prima che raggiungano il circuito dell'acqua. Funziona meglio quando il film raccolto è abbastanza asciutto da far cadere lo sporco: tamburi forati, vagli rotanti e nastri vibranti rigirano e flettono il film mentre il materiale pesante cade attraverso.

È meno efficace quando il fango è incollato al film bagnato. In questo caso conta di più un prelavaggio a umido con un proprio scarico della frazione pesante. Molte linee utilizzano entrambi: prima lo sporco secco più facile, poi l'acqua per ciò che è legato al film.

06Riduzione volumetrica: esporre lo sporco senza creare fini

Il film agricolo di grandi dimensioni va aperto o tagliato prima del lavaggio intensivo, con una macchina che lavori il materiale flessibile senza avvolgimenti e tolleri lo sporco residuo. Un trituratore monoalbero è comune per il film in balle perché consente un'alimentazione controllata; trituratori a umido o macinatori a umido combinano il taglio con un primo lavaggio. La scelta dipende da spessore del film, condizioni delle balle e carico di sporco: veda trituratore o mulino macinatore.

L'obiettivo sono pezzi che si muovano liberamente nelle lavatrici e rilascino la terra intrappolata. Macinare troppo fine il film di campo crea solo più fini, più perdite di materiale e un trattamento delle acque più difficile.

07La riduzione volumetrica a umido può liberare una quantità sorprendente di sabbia

Aggiungere acqua durante la triturazione o la macinazione sfrutta il movimento del materiale per iniziare a lavarlo: mentre il film viene aperto e tagliato, la sabbia intrappolata nelle pieghe si libera.

Questo aiuta solo se i solidi liberati escono dal circuito. Se l'acqua sporca viene semplicemente ricircolata, la sabbia resta nel processo; per questo la riduzione volumetrica a umido deve essere integrata con drenaggio, vagliatura, sedimentazione o un'altra uscita per i solidi pesanti.

08Il prelavaggio: eliminare prima sassi, grumi duri e metalli

Per il film per pacciamatura e il film di campo molto contaminati, un prelavaggio dedicato protegge il resto dell'impianto. Il suo compito principale è separare sassi, zolle dure, metalli e altri corpi estranei pesanti prima che il film raggiunga le lavatrici a frizione. Un tamburo di prelavaggio o un prelavatore per materiali pesanti combina bagnatura, rotolamento e separazione per gravità.

Questa fase dovrebbe di norma funzionare con un proprio circuito d'acqua, più sporco: non c'è alcun vantaggio nel caricare l'acqua più pulita del lavaggio principale con il primo carico pesante di terra. Più sporco si rimuove qui, minori saranno l'usura e il carico di solidi nel resto della linea di lavaggio film plastici.

09Graniglia grossa e limo fine richiedono soluzioni diverse

La graniglia grossa (sassi, ciottoli, granelli di sabbia grandi, metalli e zolle di terra compatte) si rimuove al meglio presto, con vagliatura e separazione per gravità o dei materiali pesanti.

Il limo fine (piccole particelle di sabbia e argilla) resta attaccato al film o circola nell'acqua. Richiede lavaggio a frizione, un ricambio d'acqua sufficiente e un vero trattamento delle acque. Una linea eccellente nel rimuovere i sassi ma che lascia circolare il limo produrrà comunque film granuloso e usurerà le pompe.

10Il lavaggio a frizione rimuove dal film la terra ostinata

Una volta eliminata la maggior parte della contaminazione pesante, il lavaggio a frizione ad alta velocità diventa il principale strumento di pulizia. Il film viene strofinato, compresso e accelerato contro il rotore mentre l'acqua porta via la terra fine e il materiale organico staccato: un metodo molto più efficace che lasciare il film in ammollo in una vasca.

Per il film molto sporco una sola lavatrice a frizione spesso non basta: la prima fa da lavaggio sgrossante sullo sporco, la seconda da lavaggio di finitura più pulito. Non sovraccarichi la lavatrice: il film compattato non riceve abbastanza contatto meccanico e lo sporco resta intrappolato.

11Insilato e altra contaminazione organica si comportano diversamente

Residui di insilato, fieno e foglie sono più leggeri e morbidi della sabbia. Galleggiano, si sfaldano in fibre o si sciolgono in parte, caricando i vagli e il trattamento delle acque e causando forti odori se l'acqua non viene rinnovata o trattata. Per questo il riciclaggio del film per insilati richiede una gestione dell'acqua più attenta rispetto al film per serre.

La frizione meccanica rimuove la maggior parte dei residui organici attaccati. Un lavaggio chimico o a caldo andrebbe aggiunto solo quando restano olio, adesivo o residui ostinati e la specifica finale dei granuli lo richiede, perché aumenta i costi di energia, prodotti chimici e acque reflue.

12La separazione per flottazione è utile, ma non è un lavasabbia

I film in LDPE e LLDPE galleggiano, mentre sassi, sabbia, metalli e molti materiali più pesanti affondano: per questo una vasca di flottazione rimuove i contaminanti pesanti. Ma non può ricevere sabbia senza limiti: troppa terra forma sedimenti, intorbidisce l'acqua e sovraccarica lo scarico della frazione pesante. La maggior parte della sabbia dovrebbe essere già stata eliminata; la vasca è un'ulteriore barriera, non la prima linea di difesa.

La posizione della vasca dipende dal film. Con film ricco di sassi può stare prima delle lavatrici a frizione, subito dopo il prelavaggio, così sassi e grumi duri non raggiungono mai i rotori ad alta velocità. Con film più pulito può seguire il primo lavaggio a frizione. Entrambe le disposizioni funzionano; decide il materiale.

PP e PE sono entrambi più leggeri dell'acqua, quindi una normale vasca di flottazione ad acqua non può separarli tra loro.

13Gli idrocicloni aiutano con le particelle pesanti fini

Alcune linee per film avanzate utilizzano un idrociclone o un separatore centrifugo per densità dopo il prelavaggio. Grandi volumi d'acqua e la forza centrifuga migliorano la separazione delle particelle pesanti fini e delle plastiche più pesanti dal flusso di poliolefine galleggianti, cosa utile quando film agricolo e film post-consumo sono mescolati.

Un idrociclone non sostituisce la rimozione precoce della graniglia. Alimentarlo con sassi e sabbia grossa sposta solo il problema dell'usura più a valle.

14Il sistema idrico decide se la terra esce o continua a tornare

Quando la terra fine è nell'acqua, la linea ha bisogno di una strategia precisa per i solidi. L'acqua sporca dovrebbe passare per vagliatura e sedimentazione o chiarificazione prima del riutilizzo, e i fanghi devono uscire fisicamente dal circuito; altrimenti l'impianto si limita a spostare la terra da una vasca all'altra.

Molti impianti per film agricolo suddividono l'acqua in zone (un circuito di prelavaggio molto sporco, un circuito di lavaggio principale e un circuito di risciacquo finale più pulito), così il primo carico pesante non raggiunge mai le fasi più pulite. L'acqua fresca è meglio impiegarla verso le fasi finali, dove migliora di più la qualità.

15La gestione dei fanghi fa parte della linea, non è un dettaglio secondario

Una linea che lava film di campo può rimuovere ogni ora una grande massa di terra, che finisce tutta come sedimento o fango. Le vasche di sedimentazione devono essere facili da pulire o avere uno scarico continuo dei fanghi, e pompe e tubazioni devono evitare zone morte in cui si accumulano i solidi.

Se la rimozione dei fanghi è sottodimensionata, la qualità dell'acqua peggiora nel corso del turno anche quando la linea sembra funzionare bene all'avvio. Quando valuta una linea, chieda da dove si prevede che esca dal processo ogni chilogrammo di sabbia e terra.

16Ogni fase di lavaggio dovrebbe essere più pulita della precedente

Le prime fasi dovrebbero rimuovere in modo energico lo sporco grossolano, le fasi intermedie eliminare la terra fine e le ultime risciacquare con acqua più pulita, in modo che lo sporco non si depositi di nuovo prima dell'essiccazione. Una pulizia progressiva è più efficiente che chiedere a una sola macchina di fare tutto.

17Essiccare il film è diverso dall'essiccare scaglie rigide

Il film lavato ha una bassa densità apparente e trattiene molta acqua tra le pieghe, quindi è molto più difficile da essiccare delle scaglie rigide di PP o HDPE. La disidratazione centrifuga elimina l'acqua libera ma lascia il film sottile umido e voluminoso.

Per questo le linee per film utilizzano uno strizzatore per film. Comprime e riscalda il film lavato, elimina la maggior parte dell'acqua residua e lo addensa in modo che alimenti bene una linea di granulazione film. Nelle nostre linee lo strizzatore porta il film a circa il 5% di umidità; dove l'estrusore richiede un materiale più asciutto, un essiccatore termico lo porta a circa il 2%.

18Film per rotoballe e film estensibile richiedono attenzione nell'essiccazione

Il film estensibile in LLDPE è molto più elastico del film per serre e tende a formare fasci bagnati. Una sezione di essiccazione progettata solo per film più spessi può lasciar passare il film estensibile troppo umido o alimentarlo in modo irregolare.

Prima di scegliere essiccatore e strizzatore, indichi al fornitore all'incirca quanto film estensibile, film per insilati e film sottile per pacciamatura intende lavorare.

19Il film sottile si perde facilmente se trattato in modo troppo aggressivo

Il film per pacciamatura è già sottile e degradato dopo una stagione in campo. Una triturazione eccessiva, griglie molto piccole e trattamenti aggressivi ad alta velocità creano frammenti fini di film che se ne vanno con le acque reflue e i fanghi.

Una buona linea bilancia l'intensità di pulizia con la resa. Durante le prove misuri il recupero confrontando il contenuto di polimero secco del materiale in ingresso con il prodotto lavato utilizzabile, non il peso del materiale sporco in ingresso con il prodotto finale.

20Dimensioni la linea sul prodotto pulito, non sul peso delle balle sporche

Una balla sporca può contenere una grande massa di terra e acqua, quindi i dati di capacità per il film agricolo sono facilmente fuorvianti. Se le Sue balle contengono il 30–40% di terra, una linea che riceve 1.000 kg/h di materiale sporco può fornire solo circa 600–700 kg/h di film lavato. Un fornitore che offre 1.000 kg/h di prodotto pulito deve progettare la parte iniziale della linea per una massa in ingresso molto superiore.

Ogni preventivo dovrebbe indicare se la capacità si riferisce al materiale sporco in ingresso, al contenuto di polimero secco o al film lavato pulito in uscita.

21Problemi comuni nel lavaggio del film agricolo

22Un processo pratico per film agricolo molto contaminato

Per film per pacciamatura difficile o film agricolo misto, una sequenza pratica è:

1. Apertura delle balle e alimentazione dosata
2. Vagliatura a secco: sassi e sabbia grossa
3. Triturazione o apertura
4. Prelavaggio a umido con scarico dei materiali pesanti
5. Primo lavaggio a frizione
6. Separazione per flottazione o centrifuga
7. Secondo lavaggio a frizione
8. Lavaggio a caldo opzionale
9. Risciacquo con acqua pulita
10. Disidratazione centrifuga
11. Strizzatura fino a circa il 5% di umidità
12. Essiccazione termica fino a circa il 2%, se necessaria
13. Stoccaggio polmone e alimentazione alla granulazione

Adatti la sequenza al materiale in ingresso: il film per serre più pulito può non richiedere tutte le fasi, mentre il film sottile per pacciamatura pieno di terra richiede una prepulizia e una gestione dei solidi più incisive. Può vedere una linea in funzione nel nostro video della linea di lavaggio film agricolo.

23Che cosa inviare al fornitore prima di chiedere un preventivo

• Tipo di film: pacciamatura, serra, insilato, rotoballe o film agricolo misto.
• Polimero: LDPE, LLDPE, PP o misto.
• Spessore tipico del film, se noto.
• Foto di diverse balle intere e campioni di film sciolto.
• Contenuto stimato di terra e sabbia.
• Se lo sporco è sabbia asciutta, fango bagnato, sassi, fieno, insilato o altri residui organici.
• Corde, clip metalliche, componenti per irrigazione o altri oggetti diversi dal film.
• Capacità richiesta di film pulito in uscita.
• Prodotto finale: film lavato, materiale strizzato o granuli.
• Umidità desiderata prima della granulazione.
• Acqua fresca disponibile e trattamento delle acque.
• Ore di funzionamento giornaliere e grado di automazione desiderato.

Per il film agricolo una prova sul materiale è particolarmente preziosa: ci invii i dati del Suo film e potremo testarlo.

24Che cosa verificare durante una prova sul materiale

• Quanta sabbia libera cade prima del lavaggio a umido.
• Se sassi e materiale pesante escono prima del lavaggio principale.
• Quanto rapidamente l'acqua di lavaggio diventa fangosa.
• Se dopo il lavaggio a frizione resta terra fine sul film.
• Quanto film si perde con vagli e fanghi.
• Le condizioni di pompe, lame e superfici soggette a usura dopo la prova.
• Umidità dopo l'essiccazione centrifuga e dopo la strizzatura.
• Densità apparente e comportamento in alimentazione del film essiccato o strizzato.
• Pressione del filtro della granulatrice, se la prova prosegue fino all'estrusione.

Un campione breve e dall'aspetto pulito non basta. La linea deve restare stabile con un'alimentazione continua di materiale sporco, una volta che il sistema idrico ha raggiunto il suo normale carico di sporco.

25Conclusione: rimuovere la contaminazione nell'ordine giusto

Il film agricolo si può riciclare con successo, ma la linea deve essere progettata attorno alla contaminazione e non solo al polimero. Sassi e sabbia grossa escono per primi; la terra fine viene rimossa per sfregamento ed estratta dal circuito dell'acqua; i residui organici vengono lavati via senza trasformare l'acqua in una fonte di contaminazione in ricircolo; infine il film viene disidratato e addensato per una granulazione stabile.

Per il film più sporco, la macchina più importante spesso non è la lavatrice o l'essiccatore finale, ma la prepulizia e il prelavaggio iniziali che impediscono allo sporco abrasivo di raggiungere tutte le macchine a valle. Quando confronta linee di lavaggio per film agricolo, chieda da dove esce la sabbia, come vengono rimossi i fanghi, come si controllano le perdite di film e quale prodotto pulito viene garantito a partire dal Suo materiale.

Domande frequenti