Recuperación de papel con tecnologías innovadoras: Proyecto SRT IT

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

1 2 3 4 5

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


6

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



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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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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

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