L’extension des consignes de tri demeure « le » fait marquant des mois passés et à venir pour les collectes sélectives. Les centres de tri grossissent, avec une plus forte densité de machines.« À 45 000 tonnes pas an, ces équipements contiennent 240 machines et tapis, c’est près de trois fois plus qu’auparavant à tonnage équivalent », s’exclame Pierre Hirtzberger, directeur général des services techniques au Syctom de l’agglomération parisienne. Cela vaut pour le nouveau site de Romainville et celui, en projet, de Paris Batignolles. Et Stefan Slabbynck, responsable achat pour le traitement mécanique chez Suez Environnement, de citer ces unités de quelque 100 000 tonnes par an, aux Pays-Bas ou au Royaume-Uni, qui comportent près d’1 km de convoyeurs.La mécanisation accrue découle, entre autres, du plus grand nombre d’objets à traiter et d’un objectif de mieux valoriser les refus. « Le process doit être en capacité de présenter au trieur un flux qui contienne un seul produit majoritaire », analyse Pierre Hirtzberger, du Syctom. « Gérer 15 tonnes par heure en allant très loin dans la séparation du produit ne va pas de soit, note Charles Daridon, directeur commercial d’Ar-Val. Certains équipements parviennent à la limite de leur capacité. Aussi, il faut diviser les flux de manière régulière et homogène. »Le tout gagne en technicité. Comme l’observe Pierre Hirtzberger : « Les exploitants proposent des équipes de maintenance et d’entretien plus fournies – malgré certaines difficultés à recruter –, avec un recours accru aux nouvelles techniques de pilotage, du reporting sur les paramètres d’exploitation, des tablettes déportées pour intervenir sur les machines, ce qui concourt à gagner en transparence. »Les process sont à repenser. « Nous travaillons sur des technologies éprouvées, souligne Philippe Milles, président d’Ebhys. Notre innovation porte sur les process, pour s’adapter à la multiplicité des flux de plastique. Les films sont à traiter très tôt dans le process, car sinon, ils peuvent conduire à une perte de capacité du site. » Même en s’automatisant, les sites gagnent à donner une place à l’humain. C’est l’avis de Stéphane Vauché, dirigeant de Vauché : « Pour garantir une qualité à 95 % de films en PE, il faut un surtri. » Cependant, nombreux sont ceux qui entendent améliorer l’affinage sans augmenter les effectifs.L’automatisation est aussi une tendance montante pour les déchets d’activités économiques (DAE). Inédits en France, les robots y font leur entrée. Pour le reste, les fondamentaux demeurent. Ces flux nécessitent des machines robustes où la séparation mécanique prédomine, et traitant une densité volumique élevée. Avec un fort potentiel, porté par le décret du 10 mars 2016 et ses dispositions pour le tri dans les entreprises et dans la construction.Pour les flux ménagers, les yeux sont rivés sur la course au gigantisme, en attente de retours d’expérience, tandis que les cabines de tri se mettent à la récente norme sur l’ergonomie. Demain, une nouvelle vague de projets est susceptible de concerner de petits centres de « tri primaire ».Première partie :  les séparateurs mécaniques à l’heure de l’efficienceLes centres de tri de collectes sélectives gagnent en capacité et vont plus loin dans le tri. Les séparateurs mécaniques en restent une pièce maîtresse.Pour la préparation du flux, dans l’amont du process, Iris a développé une trémie ouvre-sac qui s’adapte en fonction des gisements, et « quasi insensible aux grands cartons et aux indésirables », selon Denis Lachambre, chef de projets chez l’équipementier. Ce dispositif est en place au Sirdomdi (Maine-et-Loire). Il comprend un système d’ouverture des sacs doté de dents, conçu pour ne pas abîmer les matériaux, ainsi que des pesons, un tambour de diamètre important pour prévenir les enroulements et un accès facilité pour la maintenance. Il a aussi pour fonction de constituer un volume tampon et de réguler le débit. Sa capacité peut aller de 1 à 20 tonnes par heure.Les étapes de prétri retirent les fines, voire aussi la matière organique et les objets coupants, tranchants. Parmi les cribles, le balistique le dispute à l’aéraulique, quoique les deux équipements peuvent s’avérer complémentaires. Avec le premier, « adapter les fréquences d’inclinaison contribue à mieux séparer les flux pour obtenir un fonctionnement optimal des trieurs optiques en aval », fait remarquer Charles Daridon, directeur commercial d’Ar-Val.Pour le traitement des films en plastique souples, « il n’y a pas une solution miracle », selon Stéphane Vauché, président-directeur général du groupe Vauché. Mais il y a des solutions. Le groupe en a mis trois en œuvre. L’une intègre des modifications du trommel (encadré) et allie une séparation balistique au tri optique, à l’instar du procédé Recyfilm. Une autre mise sur l’aéraulique. Pour ce type de machines, Vauché se fournit auprès de Nihot. Une limite de l’aéraulique réside dans ses capacités d’aspiration, elles-mêmes tributaires de la puissance du ventilateur et de la taille des tuyaux. Si besoin, Vauché propose de multiplier les bouches d’aspiration. Enfin, l’ensemblier a aussi fait sien le tambour doté de doigts fourni par Matthiessen, notamment pour extraire les films dans un flux de ménagers résiduels à Doha (Qatar), à 40 tonnes l’heure.Chez Ebhys, le nouveau séparateur aéraulique « Réniforme » poursuit son chemin. Son signe distinctif ? Un caisson en forme de rein. Fourni par Schulz & Berger, déjà utilisé dans des unités de recyclage du PET, pour ôter les impuretés légères, il vient d’être mis au point pour une première installation française de recyclables ménagers en extension des consignes. Il doit prendre place, d’ici à août 2016, sur une ligne traitant les flux du bassin havrais (Seine-Maritime). « Les réglages, effectués par le constructeur, ont porté sur le débit d’air et sur la géométrie de la chambre d’extraction », détaille Philippe Milles, président d’Ebhys.Les enroulements d’éléments perturbateurs restent dans la ligne de mire des constructeurs. C’est là aussi que la maintenance entre en scène. Dans l’ensemble, les équipements proposent des accès facilités pour les opérateurs. Ainsi, les interventions d’un agent équipé d’un harnais ou en équilibre sur une tôle ou dans une goulotte devraient relever du passé. Toutefois, il est encore tôt pour évaluer l’impact de l’ouverture des consignes de tri sur les opérations d’entretien ou de réparation.C’est aussi pour faciliter la maintenance que Bollegraaf peaufine le design de ses cribles à étoile. Une variante voit ainsi le diamètre de l’étoile passer de 330 à 440 mm, avec une forme plus arrondie, en vue de limiter les enroulements. Le système de démontage « Quick disconnect » réduit le temps de remplacement des arbres, lorsque les étoiles sont usées ou qu’une opération de maintenance s’avère nécessaire. « Cela se fait en une journée, au lieu d’une semaine avec d’autres machines du même type », selon Wouter Oorts, représentant le groupe néerlandais en France.Sur les séparateurs balistiques, Bollegraaf met en place des paliers et des roulements divisibles. « Ils peuvent être enlevés, sans avoir besoin de démonter les palmes ou de toucher à l’arbre, ce qui réduit le temps d’entretien », décrit Wouter Oorts. De plus, les paliers et roulements se positionnent désormais sur le côté. Cela leur évite de se trouver sous le flux de déchets, où les indésirables peuvent causer une usure prématurée.Les machines doivent faire plus et mieux ! Et pas seulement en termes de sécurité ou d’ergonomie, voire, osons le mot, de confort. L’attention se porte désormais sur le Total Cost Ownership (TCO, soit en français coût total de possession). Le TCO implique des pièces moins sujettes à l’usure, des équipements à haute disponibilité, et aussi économes. « Nous poussons nos fournisseurs dans cette démarche », souligne Stefan Slabbynck, responsable achat chez Suez Environnement pour les broyeurs, trommels, trieurs optiques et autres convoyeurs. Cela va des broyeurs, qui doivent réduire leur consommation énergétique, et jusqu’aux fils des presses qui ont à perdre en épaisseur.La disponibilité des machines est aussi une affaire de régulation des flux. Paprec s’oriente vers des trémies tampons, mais avec mesure « car stocker coûte cher », commente Olivier Philippé, responsable innovation du groupe. Vauché s’intéresse aux stockages intermédiaires, en silo, afin d’alimenter la presse à balles par séquences de matériaux. Ar-Val continue à miser sur la gestion de production assistée par ordinateur (GPAO), qui plus est lorsque les systèmes de régulation ont à gérer des équipements en parallèle et en série.D’autres nouveautés sont à venir. Olivier Philippé, imagine des centres de tri encore plus automatisés, voire un tri manuel qui, un jour, « devienne un simple contrôle visuel ». Le groupe travaille sur un projet, déposé dans le cadre du programme « Investissements d’avenir » avec un soutien de l’Ademe, et visant à prévenir les dysfonctionnements et les fluctuations de débit, grâce à des capteurs, pour suivre le poids ou la composition des matériaux, et à du logiciel.Vauché a, dans ses cartons, un tambour séparateur adapté à la séparation du PE dans les collectes sélectives en extension des consignes, à 10 ou 15 tonnes l’heure, mais encore non mise en œuvre. Iris prépare un système de captation mécanique et aéraulique des plastiques qu’il prévoit d’implanter, fin 2016, dans des centres de tri appliquant l’extension des consignes. Les équipes R&D d’Ebhys planchent sur un nouveau mode de séparation mécanique. Citons par ailleurs un nouvel équipement en préparation chez Raoul Lenoir pour le tri des métaux non-ferreux.Dans l’antre du trommelLes flux entrants évoluent et, avec eux, les trommels, qui restent un maillon incontournable de la chaîne de tri. Vauché en a développé un, « fait maison », en modifiant l’intérieur de l’équipement, pour éviter les enroulements et prévenir l’apparition de torons, cette accumulation de films entremêlés. Vauché a mis en œuvre ces ajustements en Italie ou, en France, à Valor’Aisne. Résultat : « Le trommel nécessite un nettoyage une fois par semaine, au lieu d’une fois toutes les 4 heures », selon le dirigeant Stéphane Vauché. Avec l’extension du tri et des capacités en hausse, Charles Daridon, d’Ar-Val, évoque la nécessité d’opérer « des combinaisons de réglages de la maille ». À Calce (Pyrénées Orientales), dans le centre opéré par Tiru, avec l’apport du constructeur Alfyma, le trommel est rallongé de 25 % pour l’extension. Pour soulager l’équipement, un décartonneur y est placé en amont.Le trommel accomplit sa mission traditionnelle du prétri en tête de process. Il vise aussi à retirer les seringues usagées, comme dans le nouveau centre de tri de Romainville, de process Ar-Val. Sur ce site, le Syctom a opté pour un trommel à double maille. Sur le début de sa longueur, la grille extrait les fines. S’ensuit une granulométrie de 300-400 mm ; il en sort le flux majoritaire.Les convoyeurs roulent pour l’extensionLes centres de tri s’agrandissent et les convoyeurs s’élargissent, qui plus est en cas d’extension des consignes de tri. Sinon, les volumes augmentant, des tapis trop étroits peuvent provoquer des bourrages. Dans le nouveau site de Romainville, des bandes de 2,80 m de large participent de la hausse du débit. Vauché vient de mettre sur le marché le « TBE », dévolu aux collectes sélectives et conforme à la norme NF X35-702 sur l’ergonomie des cabines de tri. Reposant sur une structure tubulaire, plus fin, avec 200 mm d’épaisseur, il doit permettre au valoriste de plier les jambes et de porter ses genoux sous le convoyeur. Ses bords, inclinés à 15 °, visent à canaliser les matériaux et à les maintenir à l’intérieur du convoyeur.Là aussi, « nous travaillons à l’optimisation des dimensions des convoyeurs, et donc des moteurs qui alimentent ces derniers, en vue d’en réduire les consommations », relève Stefan Slabbynck, responsable achat chez Suez Environnement. De plus, l’agencement des tapis doit s’adapter à la nouvelle complexité des flux, pour « étaler le produit sans l’abîmer », souligne Olivier Philippé, responsable innovation chez Paprec.Deuxième partie : les trieurs optiques, de plus en plus présents Les trieurs optiques sont parmi les grands gagnants de l’extension du tri. Ils se dédient aux plastiques, et aussi, de plus en plus, aux papiers-cartons. Le centre de tri de Rennes Métropole, construit par Paprec épaulé par l’ensemblier Aktid, compte une dizaine de machines de Pellenc ST ; il va notamment trier les écrits couleur, la sorte 2.05 (papiers de bureau). Face aux fibreux, cette fraction capricieuse d’items plats, peu denses, sujets au recouvrement par d’autres éléments, Olivier Philippé, responsable innovation chez Paprec, veille à ce que « la présentation des produits permette de détecter les objets de manière unitaire ».Pellenc ST sort une nouvelle machine, la Mistral+. Commercialisée à partir de 2017, elle se consacre aux collectes sélectives, comme aux centres de recyclage. Elle résulte de quatre ans de R&D, tout en intégrant certains éléments qui jusque-là figuraient en option, en vue de les industrialiser et d’en maîtriser les coûts. Les éléments de détection deviennent plus faciles à entretenir et moins sujets à l’encrassement. « Deux positions de lecture permettent de s’éloigner en cas de flux très sale », précise Jean Hénin, dirigeant de Pellenc ST. Des bavettes se placent derrière le réflecteur. Ce dernier peut être retourné pour le nettoyage. Le scanner également gagne en accessibilité.Désormais, « un changement d’électrovanne prend 10 minutes au lieu d’une heure », poursuit Jean Hénin. Le barreau de buses est désormais d’un seul bloc, il est moins lourd et plus simple d’installation. Son caractère rétractable permet d’ôter plus aisément un objet qui s’y serait coincé. Outre deux plateformes d’accès, la création d’une trappe, près de la tête de détection, permet de garder un œil sur l’éjection des objets. Le fabricant propose, de plus, une meilleure identification des dysfonctionnements par un automate.La Mistral+ se veut aussi robuste, notamment dans la conception des buses, et des armoires électriques conformes à l’IP65 en matière de protection face à l’humidité et à la poussière. Un filtre à air protège l’électrovanne. En outre, un nouveau système d’air conditionné vise à réduire la maintenance dans l’armoire électrique et les blocs de détection. Quant à sa fonction première, le tri, « nous avons revisité notre chaîne optique qui fait l’objet d’un nouveau brevet, et optimisé le logiciel pour collecter le plus d’informations possible, sur la matière, par exemple pour différencier une bouteille de son bouchon, ou pour une détection plus franche des couleurs », détaille Jean Hénin. Une autre nouveauté porte sur le caisson, afin d’y optimiser les flux d’air.De nouvelles interfaces homme-machineEn termes de flux, les travaux se poursuivent sur les plastiques noirs. Tomra Sorting a mené des tests sur les barquettes noires avec un géant de l’agroalimentaire qui relève de l’écoconception. En remplaçant le noir de carbone par un autre colorant, l’opération a pu montrer que les trieurs optiques « classiques » sont à même de trier de tels matériaux. Quant aux autres flux, « nos machines détectent les barquettes multicouches depuis 2006 et, pour l’extension, il suffit de mettre à jour la librairie qui contient les données », indique Frédéric Durand, directeur général de Tomra Sorting France. Parmi ses nouveaux projets, Tomra doit livrer neuf machines à Ar-Val, pour le site Paprec de Cannes, en extension des consignes. Ses machines ont aussi pris place, en avril 2016, chez le recycleur Barbier, pour affiner des films en plastique.Les trieurs optiques s’accompagnent de nouvelles interfaces homme-machine (IHM). Celle de Pellenc comporte un écran agrandi, et délivre des données sur l’état de la machine ou sur le flux. Chez Tomra, l’Autosort 4 vient avec un écran tactile, qui vise lui aussi à suivre des paramètres, tels que le comportement des électrovannes. La consommation énergétique des machines de tri optique apparaît comme un sujet émergent. « Nous travaillons avec nos fournisseurs à limiter la consommation d’air comprimé par éjecteur et par éjection, confie Stefan Slabbynck, responsable achat chez Suez Environnement. Cela passe notamment par des modifications dans le design des éjecteurs », dans une démarche de TCO (Total Cost Ownership, ou coût total de possession). En termes de fonctionnalités, « de plus en plus, la spectrométrie visuelle (VIS) se combine à l’infrarouge proche (NIR), note Stefan Slabbynck. Le premier sépare par couleur et le second, par matériau. Cela augmente la possibilité de distinguer les différents éléments en une fois et de réduire la dotation en convoyeurs, tout en augmentant la qualité. » Chez Pellenc ST, le bilan énergétique de la Mistral+ est en cours de chiffrage. Des toboggans tout schuss La glissade sur un toboggan, c’est l’une des originalités du système mécanique « Sort Me » récemment breveté par Manufacture à Besançon (MaB), à la demande de Matthiessen Engineering. Ce toboggan consiste en une surface plane, dotée de rebords sur ses côtés. Au-dessus, une sonde ou caméra (qui peut être dotée de l’infrarouge) vient reconnaître les objets et déclencher l’éjection. Cela peut aussi se faire par une action manuelle. Des ponts ayant la forme d’une part de camembert, et renfermant un vérin, entrent et sortent. Ils basculent pour faire glisser le matériau idoine sur le convoyeur aval correspondant ou restent rentrés pour laisser l’item tomber dans un autre flux. En amont, le dispositif comporte deux convoyeurs d’alimentation, l’un est statique et l’autre, mobile, avance et recule pour répartir les matières sur le toboggan. Il reste relativement lent, ce qui peut se compenser en ajoutant des tapis. Winfried Rauch, gérant de Mathiessen en France, imagine ce système pour les grands cartons, les films et barquettes, ou même les livres (tri des invendus). Il y voit une façon d’optimiser l’efficacité énergétique du tri des déchets, sans perdre en précision dans la séparation : « Je n’ai pas besoin de connaître la forme, le centre de gravité, la masse ou la répartition du poids du produit ; j’ai seulement besoin de connaître la largeur sur laquelle je dois agir pour dévier la glissade du produit. » Au stade de prototype, le Sort Me est en recherche d’une ligne pilote. Troisième partie : déchets d’activités et encombrants : les robots débarquent !L’automatisation dans le tri des déchets d’activités économiques (DAE) ? C’est une tendance qui monte. Elle se marie avec la robustesse, laquelle demeure l’impératif numéro un pour ce type de flux, où des éléments lourds et un gisement poussiéreux ne sont pas à la portée de la première machine venue.Braley, en Aveyron, n’est pas peu fier de sa nouvelle unité de traitement des DAE et des encombrants. À 20 tonnes par heure, l’installation valorise les gravats, en plus des gisements classiques, papiers, cartons ou plastiques, et elle prépare des CSR. Parmi ses équipements phares, l’unité compte, après un broyeur de tête Metso, un crible primaire vibrant, fourni par l’états-unien Action et distribué par Aktid. « C’est l’un des rares cribles qui vibrent à plat, assure Ludovic Braley, qui gère le centre de tri. Sur d’autres machines de ce type, le produit roule sur une pente et peut se charger d’impuretés. » De plus, le site fait appel au procédé aéraulique de Nihot, et à un flip flop Action. La chaîne de tri est conçue pour dépolluer les gravats et les trier en trois fractions. Ici, le tri optique, signé Pellenc, sert à trier les items légers, par exemple à retirer les composés chlorés, avant une cabine de surtri. La PME s’est inspirée de ce qui se fait en collecte sélective pour l’adapter aux DAE, tout en intégrant le crible vibrant, par ailleurs utilisé pour le tamisage dans les carrières. « Il n’y a plus vraiment de refus, grâce à la préparation de CSR », selon Ludovic Braley. La supervision vient en soutien. Une tablette permet de visualiser les lignes de tri et de les contrôler, lors de la maintenance ou des arrêts, ou pour modifier les paramètres du process. « Avec Aktid, nous avons placé des caméras 3D qui identifient les hauteurs du flux ; je renseigne la densité du produit et le système calcule le débit », indique Ludovic Braley. À l’étude, de nouveaux développements pourraient servir au conducteur de pelle pour qu’il optimise son chargement en le suivant au plus près.Ce n’est pas tout. Qu’est-ce qui peut saisir des objets lourds et qui n’a pas peur de la poussière ? Les robots ! Avec leur introduction, l’automatisation fait, là aussi, un grand bond en avant. C’est un cap que Veolia a franchi. Le groupe projette d’ouvrir un site dédié aux déchets industriels, à Vitrolles à l’automne 2016, et qui intègre dans ses process les robots du finlandais ZenRobotics. Ce bras robotisé s’appuie sur des capteurs pour la reconnaissance de la matière ou de la forme, et sur un système préhenseur doté d’une pince pouvant attraper des objets lourds, jusqu’à 20 kg. « Ce sera un centre de tri entièrement automatisé, sans aucun contact de l’opérateur avec le déchet, annonce Jean-Marc Marsais, directeur technique à la division recyclage et valorisation des déchets (RVD) de Veolia. Les opérateurs auront pour mission de superviser et de contrôler le bon fonctionnement de la ligne. » Un tri granulométrique oriente les gros objets vers ce robot, tandis que les éléments plus fins s’acheminent vers le tri optique. Quant au fabricant ZenRobotics, il vante cette robotisation pour la « réduction des coûts » qu’elle engendre, avec une capacité de 2 000 préhensions à l’heure, pouvant porter sur quatre fractions différentes.Des opérations de tri plus précises et sélectives Peut-on imaginer les robots appliqués à d’autres flux ? Selon Charles Daridon, directeur commercial d’Ar-Val, qui est partie prenante du projet de Vitrolles, « pourquoi pas sur les gros objets, par exemple sur une table dédiée aux encombrants, pour les grands cartons ou des bâches de grand gabarit. De plus, le robot peut fonctionner 24h/24 en temps masqué, même lorsque les autres équipements ne sont pas en fonctionnement. »Justement, les robots s’apprêtent à faire leur entrée dans le tri des meubles usagés. C’est un projet sur lequel travaille Veolia. Le groupe a développé un robot avec le stéphanois Siléane, et qui serait couplé avec le « tri téléopéré » du groupe. Il peut s’agir d’extraire des meubles en plastique du flux majoritaire. Un pilote industriel doit être lancé courant 2016. Équipé d’une caméra, ce robot peut recourir à deux types de préhenseur ; l’un est une pince pour saisir une chaise par exemple et l’autre, une ventouse, plus adaptée à des objets tels que porte de placard. « Le robot remplace le tri à la pelle, selon Anne Thévenot, directrice technique et performance RVD France chez Veolia. Il permet d’effectuer des opérations de tri plus précises et sélectives sur des objets désignés par l’opérateur. » Ironie de l’histoire, c’est sur un site géré par Suez en 2010, à Helsinki (Finlande), que le ZenRobotics Recycler a connu son premier site pilote. S’ils restent l’exception, les robots suscitent l’intérêt. Le spécialiste de l’automation, ABB, nous indique avoir reçu des demandes sur la thématique des déchets, mais que « ce n’est pas un marché ciblé » pour le groupe à l’heure actuelle. Toutefois, selon plusieurs interlocuteurs, d’autres projets sont à l’étude, impliquant des robots pour le tri de déchets de déconstruction. Le crible balistique adapté aux DAEEbhys travaille, avec son partenaire Stadler, à la mise au point d’un séparateur balistique de grosse capacité pour les déchets lourds non broyés, notamment ceux issus de la démolition. Il pourra traiter 200 m3 à l’heure, l’équivalent de 40 tonnes. Le séparateur a pour objet « d’extraire des fractions lourdes, propres, telles que le bois et les inertes, d’enlever et évacuer les fines grossières, et de séparer un troisième flux, léger, de type fibreux et textiles », décrit Philippe Milles, président d’Ebhys. Le crible comprend un panel de mailles allant de 60 à 250 mm. « La plupart du temps, le séparateur balistique ne supporte pas les flux lourds, ce qui conduit à broyer les matières. Ici, le fait de ne pas broyer préserve le potentiel valorisable du gisement », ajoute Philippe Milles. Une série de tests sont en préparation pour valider un prototype sur site, notamment sa capacité à délivrer la pureté souhaitée.Chrystelle CarroyCliquez ici pour accéder au dossier "Déchets ménagers : des centres de traitement toujours plus modernes et productifs"