recuperación de papel con tecnologías innovadoras: proyecto srt it
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Dña. Beatríz Ferreira. Departamento Sostenibilidad, Instituto Tecnológico de Embalaje, Transporte y LogísticaTRANSCRIPT
Recuperación de papel con tecnologías innovadoras:
Proyecto SORT IT
Beatriz Ferreira Pozo
Departamento de Sostenibil idad
Madrid, 21 de Octubre de 2010
Información general del proyecto Duración Financiación Socios participantes
Objetivo y estructura Desarrollos y Principales resultados
Desarrollo del Paper Spike Desarrollo de la Unidad de separador óptica- Sensor NIR Helios 2.3. Desarrollo de los Robots Nueva planta de clasificación
Evaluación ambiental y económica de los nuevos desarrollos
Índice
2º Congreso Papel RecuperadoRecuperando la economía. Nuestro papel en el futuro
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Información general del proyecto
Proyecto SORT IT Duración: 3 años (2008-2011) Financiado por la Unión Europea: 7º Programa Marco.
Temática: ENV.2007.3.1.3.2. – Nuevas tecnologías para la clasificación de residuos
Socios Participantes
4 Centros de Investigación1 Universidad9 Empresas:5 PYME+4 Gran Empresa
Los 8 países participantes cubren:• 51% de la Producción Europea de Papel y Cartón• 48% del Consumo Europeo de Papel y Cartón
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Objetivo y estructura
Principales objet ivos:1. Permitir una recuperación de papel sostenible y efectiva económicamente de fuentes pre-
seleccionadas (recogida selectiva) con un rendimiento >95% y una pureza del 98% en materiales indeseados
2. Proporcionar papel recuperado “a medida” para la mejor reutilización posible en productos de papel y cartón
Plantas de clasificación
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SORT IT
objet ivos
Etapas de clasificación y grado de automatización
Separación de voluminosos Selección manual
Separación de voluminosos Separación óptica Selección manual
Separación balística Separación de finos Paperspike Separación óptica Selección manual
Separación de voluminosos Separación de finos Separación óptica
Separación balística Separación de finos Paperspike Separación óptica Selección manual
Rendimiento del grado 1.11 (según entrada)
ESTADO DEL ARTE56 % a 75 %
> 95%
Pureza (componentes indeseados)
<2%
0,0%
0,5%
1,0%
1,5%
2,0%
2,5%
3,0%
3,5%
4,0%
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008
Non-paper components [%]
Total unwanted material content [%]
Fuente: INGEDE / COST E48 Final Conference
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Objetivo y estructura
Estructura: Estudios de ciclo de vida
• Basados en la evaluación de las técnicas de clasificación Desarrollo de tecnología
• Sensores• Maquinaria de clasificación• Conceptos tecnológicos para los procesos de clasificación
Implementación en los procesos de clasif icación• Ensayo de los equipos de clasificación a nivel piloto e industrial• Clasificación de distinto papel recuperado para definir grados/composición
y los rechazos del proceso Validación de la eficiencia de la clasificación
• Evaluar la composición del paper recuperado y del proceso• Registrar todos los aspectos energéticos
Difusión de las nuevas técnicas de clasificación Coordinación del proyecto
Coordinación
Estudios de Ciclo de Vida
Difusión
Validación
Implemen-tación
Tecnología
Co
ord
ina
tio
n
WP6Dissemination
WP1 Life Cycle Studies
WP2Sensor
Development
WP3Machinery
Development
WP4 New Sorting
Concepts
WP5Evaluation
Trials
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Desarrollo y principales resultados
Nuevos separadores:• boquillas de soplado• robots• spikes mejorados
Nuevos sensores:• NIR ampliado• CMYK• otros…
Abrebolsas Alimentador de: DiscoEstrellaTambor
paper spikeSeparador de
rodillosSeparador balístico
Rompe-balas TamborVibración
Cinta
Cámara de alta resolución de color
Sensor CMYKSensor NIR
Depósito AlimentaciónCriba
ClasificaciónSeparación
"pro
du
cto
"Separación por sensores
Separación Manual
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Desarrollo y principales resultadosDesarrollo del Paper Spike
Capacidad : 10 – 15 ton/hora Dispone de un gran tambor con pinchos móviles para asegurar un menor desgaste y rotura. Eliminación de cartones del flujo de papel
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Desarrollo y principales resultadosDesarrollo del Paper Spike
Mejoras alcanzadas Tasa de recuperación más elevada a través de:
• Mayor resolución del Spike (más pinchos por área)• Apoyo a la rigidez de los pinchos, conduciendo a una mejor calidad de los mismos• Mejor resultado en cartones monocapa y de baja calidad
Mejor beneficio de:• baja tasa de residuos• material más limpio• ahorro de gastos
Retorno corto sobre tiempo de inversión Más robusto a través de pinchos flexibles Sencillo de operar
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Desarrollo y principales resultadosDesarrollo de la Unidad de separación óptica
Cámara de NIR Boquil las de soplado
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EVK Helios 1.7 or others
HarmonicsFundamental molecular vibrations
Combined molecular vibrations
SORT-IT
+ Helios 2.5
Paper
Cardboard
Plastics
Wood
Textiles
other
State-of-the-art
Desarrollo y principales resultadosDesarrollo de la Unidad de separación óptica
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Desarrollo y principales resultadosDesarrollo de la Unidad de separación óptica
NIR camera
Cinta transportadora
Laboratorio
Estudio de la capacidad para desarrollar métodos de NIR cualitativos y
cuantitativos estables con una alta precisión
Se construyó una instalación de ensayo con una cinta transportadora, la
cámara de infrarojos y se iluminaron las muestras con lámparas halógenas.
La velocidad máxima que alcanzaba la cinta transportadora es de 2,5m/s
Integración de cámaras visibles para una clasificación adicional por colores
Diseño de un equipo que integra el sensor completo y el sistema de control
El Software de clasificación permite definir la clase de papel que se quiere
separar y alimentar el mismo con los datos espectrales correspondientes
Precisión elevada basada en la cantidad de datos incorporados
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Desarrol lo y principales resultadosDesarrollo de la Unidad de separación óptica
Se han desarrollado adicionalmente métodos cuantitativos para la clasificación en relación al contenido en lignina
(pasta mecánica) y en cenizas.
Se prepararon 21 muestras de referencia de papel con distintas mezclas de celulosa y pasta mecánica,
incrementando el contenido de 0% a 100%
Se determinó el contenido en cenizas para 156 muestras de papel recuperado a 525ºC
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Desarrollo y principales resultadosDesarrollo de la Unidad de separación óptica
Diferencia pr incipal: cada válvula incluye 16 inyectores
Reducción de costes de material al necesitar sólo una única válvula
Reducción de las reparaciones y por tanto de los costes de mantenimiento
Mejora de las distribución de la fuerza
Ahorro de aire comprimido y energía
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Desarrollo y principales resultadosDesarrollo de los Robots
Objet ivo: Sust ituir el control de calidad manual
Separación de materiales del flujo de material residual de
manera completamente automática, rápida y precisa
La información recogida con los sistemas ópticos, junto a la
información de los objetos se almacena constantemente en el
sistema de control central
Este sistema determina qué robot selecciona qué material
Se puede indicar la prioridad que tiene cada material que se
pretende separar
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Desarrollo y principales resultadosDesarrollo de los Robots
Permite que el proceso de clasificación sea totalmente automático
Los costes de personal se pueden reducir enormemente
Es posible tener varios turnos diarios
La calidad de la clasificación permanece siempre constante
Más de una fracción puede ser separada con un único sistema de visión
El cambio a otro tipo de materiales a separar es flexible
El número de cintas de triaje puede ser reducido
Su instalación requiere un área relativamente pequeña
Un buen grado de rendimiento de clasificación puede ser alcanzado
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Desarrollo y principales resultadosNueva planta de clasificación integrada
Depósito: La alimentación de papel recuperado se realiza de manera regular y constante. Dispone de un abrebolsas. "BHS deinking screen": Clasificación mecánica. Los rechazos son piezas largas de cartón que se envían directamente a la prensa para hacer balas (p.ej. en el papel recuperado de categoría 1.04) Paper Spike: El material aceptado pasa al paper spike. Se elimina más cartón del flujo, el cual sigue a un clasificador óptico. Separador ópt ico 1: Separación negativa. Se separa el plástico y cartón que siguen en el flujo. Se incluye el sistema de clasificación óptica de los sensores NIR y visibles con las nuevas boquillas de soplado. Separador ópt ico 2: Separación positiva. Todo el papel destintado se recoge y se envía al contenedor del grado 1.11. El control de calidad final de ambas líneas, inicialmente manual se sustituye por los robots La fracción de cartón se envía a la prensa para hacer balas
Dosage bunker
Conveyor belt
BHS screen
Conveyor belt
Accelerating belt
Paper Spike
Unisort SORT IToptical unit 1
Unisort SORT IToptical unit 2
Collection 1.04
Baler 1.04
Robots
Unsorted RP storage
Board
Board
Board
Manual sorting Manual sorting
Reject
Collection 1.11
Container or truck loading
1.11
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Evaluación ambiental, económica y social de los nuevos desarrollos
Papel y cartón para envase: 100% Papel recuperadoPrueba industrial en Vrancart ( inicialmente planif icada en Europac)
Módulo 1 – Recogida y clasificación del papel recuperado
Módulo 4 – Aguas residuales y residuos sólidos
Módulo 3 – Máquina de papel
Módulo 2 – Procesado del papel recuperado
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Evaluación ambiental, económica y social de los nuevos desarrollos
Papel de periódico: 100% Pulpa destintadaPrueba industrial en Norske Skog
Módulo 1 – Recogida y clasificación de la pulpa destintada Módulo 2 – Procesado de la pulpa destintada
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Situación actual y próximos pasos
La planta de clasificación se ha puesto en marcha y se está optimizando el funcionamiento
Las pruebas industriales de clasificación se están planificando para principios del año 2011
Se dispone de un primer borrador de parámetros ambientales, económicos y sociales del
proceso de clasificación actual y se recopilarán datos del sistema de clasificación desarrollado
y su influencia en el proceso de fabricación del papel.
Los objetivos de recuperación del papel con un rendimiento >95% y una pureza del 98% en
materiales indeseados parece que va a poder alcanzarse
Se pretende organizar un seminario el año que viene cuando se disponga de todos los
resultados para dar a conocer los avances alcanzados
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Beatriz Ferreira Pozo – Dpto. Sostenibil [email protected]
C/Albert Einstein nº1. Parque Tecnológico de Paterna. 46084 (Valencia). Tlf: 963 905 400. Fax: 963 905 401. www.itene.com