Au siège social situé à Aschaffenburg, la société Helmut Westarp GmbH & Co. KG traite les surproductions, fractions d’encombrants, grands emballages et déchets commerciaux non triés pour les transformer en combustibles de substitution de différentes qualités. L’entreprise de traitement des déchets approvisionne ensuite certes les incinérateurs de déchets, mais tout particulièrement les cimenteries en fractions à PCI moyen pour la valorisation thermique ou en fractions à PCI élevé remplaçant les combustibles fossiles pour l’incinérateur principal.
Cette PME familiale a été créée en 1967. Dès les premières années, l’entreprise s’est spécialisée dans la valorisation du vieux papier. Aujourd’hui, Westarp livre différentes fractions de déchets à près de 5 000 clients de divers secteurs, dans toute la région Rhin-Main. Malheureusement, son ancienne ligne de traitement ne pouvait plus atteindre la performance requise. Autre problème, elle ne pouvait pas être adaptée de manière flexible et fiable aux différentes qualités de combustibles.
Partenaire polyvalent et fiable
Pour éviter les intermédiaires et réduire les tâches administratives, Westarp s’est donc mise à la recherche d’un prestataire capable de fournir toute la ligne de traitement – de la planification du projet à la mise en service en passant par l’installation. L’entreprise de traitement des déchets attribua le contrat à Vecoplan AG.
La société allemande, implantée à Bad Marienberg dans le Westerwald conçoit et fabrique les machines et installations adaptées au traitement et à la manutention des combustibles de substitution obtenus à partir de plastique, de papier ou de déchets ménagers et commerciaux. Aujourd’hui, Vecoplan emploie près de 500 collaborateurs à travers le monde. Son portfolio comprend également des prestations telles que conseils aboutissant à une solution concrète et planification détaillée, gestion globale du projet ainsi que montage, mise en service et service après-vente complet. Les clients se procurent tout ce dont ils ont besoin chez un seul fournisseur.
« Notre mission consistait à livrer une installation complète, puissante et capable d’atteindre une disponibilité, une capacité de débit, une efficacité énergétique et une qualité élevées des combustibles de substitution produits », rapporte Tim Hamer, directeur commercial Déchets et Combustibles de substitution chez Vecoplan. « Westarp voulait traiter différentes qualités de combustibles de manière flexible et fiable. Il fallait pour cela implémenter la nouvelle technologie dans la ligne de traitement existante. » En concertation permanente avec le client, le constructeur de machines avait pour tâche de concevoir les installations non seulement pour des performances maximales stables, mais avant tout pour produire de manière fiable les différentes qualités de combustibles.
Vecoplan a fourni à Westarp deux prébroyeurs puissants qui alimentent une installation acceptant différents réglages pour diverses consignes de tri et de broyage. Des séparateurs de fer et non-ferreux ainsi que plusieurs séparateurs à infrarouge tout comme deux séparateurs aérauliques assurent la qualité. Vecoplan a livré, de plus, l’intégralité des équipements de manutention comprenant des convoyeurs à bande en auge, des répartiteurs suspendus, des convoyeurs à chaîne à racloirs et un transporteur à vis double.
Pas de longue immobilisation
Les ingénieurs de Vecoplan devaient prendre en compte les spécificités de la construction pour intégrer de manière sûre les nouvelles installations à la halle contenant les systèmes de tri. Ils disposaient de très peu de place pour cela. Afin de créer un concept optimal, Vecoplan a eu recours à la technique de mesurage 3D. Le constructeur de machines a conçu tout d’abord l’ensemble de l’installation en suivant une ingénierie détaillée. Afin que l’utilisateur obtienne un produit de qualité, les machines ont été calibrées au préalable pour les différents matériaux entrants. « L’important lors de toute la mise en œuvre était que les extensions d’installations et les transformations n’interrompent l’exploitation que brièvement, sans causer de longues immobilisations », raconte Tim Hamer.
Pour une exploitation sûre
C’est le service de transport de l’entreprise qui livre la majorité du matériau, aidé parfois d’autres entreprises. Les déchets commerciaux possèdent une densité en vrac comprise environ entre 200 et 250 kilogrammes tandis que celle des déchets de production se situe entre 120 et 180 kilogrammes par mètre cube. Des collaborateurs trient grossièrement le matériau avec des excavatrices à grappin et des chargeuses sur roues et le déposent ensuite au prébroyage : le broyeur bi-rotor de la série VVZ 2500 de Vecoplan le déchiquette à une granulométrie inférieure à 200 millimètres. La machine alimente en continu un convoyeur à bande rattaché. La bande du convoyeur passe alors par un aimant surplombant dit overband qui retire les éléments en fer. Ensuite, un séparateur aéraulique trois fractions sépare le matériau en fraction lourde, moyenne et légère. Grâce aux réglages du séparateur, la fraction légère peut être séparée, de plus, en une fraction à PCI élevé et une fraction à PCI moyen. « Selon les exigences du marché, l’exploitant peut régler la séparation sur une fraction à PCI moyen ou élevé ou sur un mode mixte », explique T. Hamer.
Un autre séparateur à aimant surplombant (overband) retire le fer dans la fraction lourde. Le matériau lourd passe ensuite dans le séparateur de métaux non-ferreux. Selon un procédé par courants de Foucault, les métaux non-ferreux sont isolés et stockés dans un conteneur séparé.
La fraction moyenne produite par le séparateur aéraulique est également débarrassée du fer et convoyée sur une grille d’un calibre de 200 millimètres. Le matériau qui est supérieur à ce calibre est regroupé dans un silo et redistribué, en fonction des besoins, au prébroyage. Les restes de l’installation de tri atterrissent également dans ce silo. Le matériau inférieur à 200 millimètres arrive dans un silo situé en dessous. Westarp livre ces combustibles de substitution à PCI moyen à des clients l’utilisant pour la valorisation thermique.
Après la séparation aéraulique, la fraction légère traverse, elle aussi, un séparateur à aimant overband. Puis elle rejoint l’affinage. La répartition uniforme sur les deux affineurs est réalisée par un répartiteur suspendu. Vecoplan a installé deux machines de la série VEZ 2500 TT que l’entreprise a conçues spécialement pour le traitement des combustibles de substitution. La série dotée d’une unité de coupe haute performance est prévue pour un débit maximal. Les machines se caractérisent, de plus, par une très grande disponibilité technique. Elles comportent en outre un rotor breveté garni en W qui assure une puissance de coupe maximale. 288 couteaux concaves sont disposés sur huit rangées. Chaque couteau s’utilise plusieurs fois. L’utilisateur profite d’une répartition homogène des grains, d’une grande durée de vie, de frais d’exploitation faibles et d’une accessibilité optimale pour la maintenance. Le concept d’entraînement HiTorc comprend deux moteurs synchrones à couple élevé et régulés en fréquence de 247 kilowatts chacun et un convertisseur de fréquence de 315 kilowatts par entraînement. Ceux-ci permettent de réaliser une économie d’énergie de 20 à 30 % par rapport à des entraînements conventionnels dans l’affinage. Pratiquement sans entretien et silencieux, ils permettent un démarrage sûr quand la machine est pleine.
Si l’un des affineurs est en cours de maintenance, Westarp peut exploiter la ligne avec une seule machine. Les machines déchiquettent la fraction légère à une granulométrie inférieure à 30 millimètres avec un débit respectif de 15 tonnes par heure. Le tambour magnétique retire le reste des métaux ferreux présents dans le matériau affiné. La ligne complète fonctionne cinq jours par semaine, en deux équipes de huit heures. Westarp obtient ainsi un combustible de substitution à PCI élevé. Celui-ci est regroupé, déchargé et transporté jusque chez les clients finaux. Telle était la situation en avril 2018.
Une extension pour plus de flexibilité
« Fin 2020, l’entreprise de traitement de déchets nous a chargés de l’extension de l’installation », se rappelle Tim Hamer. « Nous devions rehausser davantage la flexibilité afin que Westarp puisse encore mieux satisfaire la demande croissante en combustibles de substitution. » L’objectif : À savoir augmenter encore fortement le débit pour atteindre 50 tonnes par heure et garantir la flexibilité de l’installation et le raccordement aux installations existantes. Vecoplan a installé pour cela un prébroyeur mono-rotor supplémentaire de la série VEZ 3200 qui déchiquette le matériau à une granulométrie inférieure à 250 millimètres. Le matériau est ensuite débarrassé du fer et trié en fraction légère et lourde dans un séparateur aéraulique.
« La nouvelle section vient compléter l’installation existante. Notre client peut désormais choisir parmi trois modes de fonctionnement », explique Tim Hamer. Pour produire du combustible de substitution à PCI élevé, il choisit le mode de fonctionnement 1 : après le prébroyage et la séparation du fer, la fraction légère est remise au convoyeur à bande. L’affineur déchiquette le matériau et le transforme en combustible de substitution à PCI élevé. L’installation regroupe la fraction lourde et la fraction moyenne de l’installation existante afin de poursuivre le traitement du flux.
En mode 2, Westarp peut produire du combustible de substitution à PCI moyen. Pour cela, le flux de matière après prébroyage et séparation du fer est entièrement amené jusqu’à la fraction lourde du séparateur aéraulique, regroupé avec la fraction moyenne de l’installation existante où le traitement est poursuivi.
Le mode 3 transporte le matériau jusqu’à l’installation de tri. Pour cela, le flux de matière après prébroyage et séparation du fer est transporté en totalité par un convoyeur à bande séparé et ajouté à l’installation de tri via la fraction lourde et légère du séparateur aéraulique. Dans l’installation de tri, des matériaux très différents peuvent être triés et traités pour une valorisation ultérieure.
Vecoplan s’est occupée de tous les aspects de ce projet – gestion du projet, montage, installation électrique, technique des machines, convoyeurs, séparateurs et technique de tri, constructions en acier et mise en service. Grâce à cette extension, Westarp bénéficie d’un système flexible avec lequel il peut réagir sereinement face aux différents matériaux entrants et aux exigences concernant le produit », se réjouit l’expert de Vecoplan, T. Hamer.
