ES2338330T3 - Procesamiento de plastico con descontaminacion controlable. - Google Patents
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Abstract
Método para el reprocesamiento de recipientes de plástico usados, particularmente botellas de PET, con las etapas: a) análisis (102, 202) del grado de contaminación del plástico, b) determinación (106, 221, 223) de parámetros del proceso de descontaminación en función del grado de contaminación determinado en la etapa a) y c) la descontaminación controlada (112) del plástico de acuerdo con los parámetros del proceso de descontaminación determinados.
Description
Reprocesamiento de plástico con descontaminación
controlable.
La invención se refiere a un método y un
dispositivo para el reprocesamiento de recipientes de plástico
usados, particularmente, botellas de PET.
Se conocen métodos y dispositivos para el
reprocesamiento de recipientes de plástico usados. En este caso,
habitualmente, se sueltan y retiran en primer lugar las etiquetas.
Después, se usa en una etapa adicional un molino para triturar los
recipientes hasta copos. La mezcla producida se lava y se limpia de
residuos de cola existentes. Después, tiene lugar una separación de
acuerdo con distintos tipos de plástico, a modo de ejemplo, PET y
polietileno. Después, se limpian los copos en una etapa de
descontaminación, de tal manera que se pueden usar nuevamente para
la producción de nuevos recipientes de plástico.
De esta manera, a modo de ejemplo, se conoce a
partir del documento DE-10002682 un método de
descontaminación, en el que los copos de PET de las botellas de
bebida trituradas se someten a un tratamiento de lavado en un
dispositivo para lavar. Además, se conoce a partir del documento
US-5688693 un método en el que se identifican
botellas o copos intensamente contaminados y se retiran del proceso
de reprocesamiento.
Sin embargo a los métodos conocidos les subyace
el problema de que la etapa del proceso de descontaminación del
método de reprocesamiento se ajusta para condiciones de "caso más
desfavorable". Esto significa que el proceso de limpieza se
realiza independientemente del grado de ensuciamiento del material
de partida siempre de tal manera que también las botellas de
plástico o copos de plástico lo más contaminados se limpian
suficientemente. De este modo, estos métodos conocidos, incluso
cuando se obtiene una limpieza suficiente, no trabajan
económicamente.
Por tanto, es objetivo de la presente invención
poner a disposición un método y un dispositivo, que aumente la
rentabilidad del reprocesamiento de recipientes de plástico usados,
particularmente de botellas de PET, y permita la etapa del proceso
de descontaminación necesaria con condiciones mejoradas.
Este objetivo se resuelve con el método de
acuerdo con la reivindicación 1 y el dispositivo para la ejecución
del método de acuerdo con la reivindicación 17.
De acuerdo con la invención, el método comprende
según esto las etapas: a) análisis del grado de contaminación del
plástico, b) determinación de parámetros del proceso de
descontaminación en función del grado de contaminación determinado
en la etapa a) y c) descontaminación controlada del plástico de
acuerdo con los parámetros del proceso de descontaminación
determinados.
Con este método, la etapa de descontaminación se
ajusta automáticamente a la impureza real del plástico, gracias a
la detección del grado de contaminación. Por tanto, por una
descontaminación controlada se evita una limpieza exagerada y se
obtiene un método de reprocesamiento que se puede accionar de forma
más económica.
En una realización preferida se pueden
determinar en la etapa a) sustancias de impureza existentes en el
plástico y su respectiva concentración. Con un perfil de
contaminación desglosado de este modo se puede determinar cómo está
contaminado el plástico y lo intenso que es el respectivo
ensuciamiento. Se entiende por sustancias de impureza, a modo de
ejemplo, tanto sustancias nocivas, como aromas que debido a su
umbral de percepción reducido pueden actuar de forma dañina sobre
el uso posterior de los recipientes de plástico reciclados, ya en
cantidades reduci-
das.
das.
Ventajosamente, se pueden reunir las sustancias
de impureza detectadas en grupos de impureza. Las sustancias de
impureza y concentraciones detectadas se usan en la etapa b) durante
la determinación, para determinar los parámetros del proceso de
descontaminación. Una determinación en función de todas las
impurezas determinadas, en este caso, puede requerir mucho tiempo y
lleva a algoritmos de control complicados. Por tanto, es ventajoso
reunir componentes individuales con propiedades similares. En este
caso, se podría concebir, a modo de ejemplo, reunir hidrocarburos o
varios grupos parciales de hidrocarburo con intervalos de peso
molecular predeterminados. También se podría concebir agrupar las
sustancias de impureza de acuerdo con propiedades físicas, a modo de
ejemplo, de acuerdo con su constante de difusión.
En una realización preferida se puede determinar
en la etapa b) una temperatura del proceso adaptada al grado de
contaminación, como un parámetro del proceso de descontaminación. Ya
que, habitualmente, las impurezas no sólo se sitúan en la
superficie del material de plástico, sino, también en el interior
del material, las mismas tienen que difundir en primer lugar a la
superficie, desde dónde se pueden retirar, a modo de ejemplo, por
lavado. Ya que, de acuerdo con las leyes de difusión, los
coeficientes de difusión dependen de la temperatura, por tanto, se
puede acelerar la descontaminación por la adaptación de la
temperatura al nivel de contaminación existente. De esta manera, a
modo de ejemplo, se selecciona para plásticos intensamente
contaminados una temperatura del proceso mayor que para plásticos
menos intensamente contaminados.
En una realización particularmente ventajosa del
método se puede determinar en la etapa b) una duración del proceso
adaptada al grado de contaminación, como un parámetro del proceso de
descontaminación. Ya que, de acuerdo con la ley de difusión, la
densidad de flujo de sustancias no sólo es una función de la
temperatura, sino, también del tiempo, por tanto, se puede
optimizar la etapa de descontaminación también por una adaptación
del tiempo de permanencia. A modo de ejemplo, con la temperatura del
proceso continua se puede descontaminar el plástico menos
intensamente ensuciado más rápidamente que el plástico intensamente
ensuciado, que debe permanecer durante más tiempo en el proceso de
descontaminación. De este modo, se puede conseguir para ambos
grados de contaminación al final del proceso de descontaminación un
nivel de descontaminación suficiente para las normas de
alimentos.
Se puede concebir que en la etapa b) se
determine el grado de contaminación del plástico por la suma de las
concentraciones de las sustancias de impureza o grupos de impureza
detectados. Por una estimación de este tipo de toda la impureza se
pueden determinar los parámetros del proceso de descontaminación de
forma sencilla y, por lo tanto, rápidamente, ejecutándose todavía
la descontaminación en función de un grado de contaminación
determinado.
De forma apropiada, se puede asignar a las
sustancias de impureza o grupos de impurezas individuales un factor
de ponderación en función de una intensidad de impureza
correspondiente a la sustancia de impureza o el grupo de impureza
y, posteriormente, obtenerse el grado de contaminación de la suma
ponderada de las contaminaciones de las sustancias de impureza o
grupos de impureza detectados. Por una suma ponderada de este tipo
se puede tener en cuenta que diferentes sustancias de impureza
contaminan con una intensidad diferente. De esta manera, a modo de
ejemplo, para aromas, particularmente para limas, el umbral de
percepción es relativamente reducido. Por un factor de ponderación
alto para limas se puede tener en cuenta esta sustancia durante la
determinación de los parámetros del proceso de descontaminación,
incluso con una concentración relativamente reducida en comparación
con otras sustancias.
En una realización adicional se pueden
determinar en la etapa b) los parámetros de descontaminación en
función de las concentraciones de una cantidad predeterminada de
sustancias de impureza o grupos de impureza. De esta manera, a modo
de ejemplo, se podrían determinar los parámetros del proceso de
descontaminación optimizados solamente mediante las diez sustancias
de impureza que se presentan más a menudo o solamente mediante la
suma de los hidrocarburos. Por ejemplo, si el plástico reprocesado
no se debe usar nuevamente en la industria de alimentos, la
impureza por aromas desempeña solamente un papel inferior y, por
tanto, no se tendría que tener en cuenta durante la determinación
de los parámetros de descontaminación. Por tanto, se puede adaptar
el método nuevamente mejor a las exigencias al material a
reprocesar.
En una variante de la invención se pueden
determinar en la etapa b) para al menos dos, particularmente, todas
las sustancias de impureza o grupos de impureza detectados,
respectivamente los parámetros del proceso de descontaminación
independientemente entre sí y aplicarse en la etapa c) los
parámetros del proceso de descontaminación para los que el perfil
de exigencias es el mayor. Suponiendo que la descontaminación para
las sustancias de impureza individuales tiene lugar
independientemente entre sí, por tanto, se puede garantizar de forma
sencilla que, para un perfil de impureza dado, se seleccionan los
parámetros del proceso de descontaminación para los que se puede
garantizar una descontaminación suficiente, con referencia a todas
las sustancias de impureza detectadas.
En una realización particularmente ventajosa se
pueden determinar en la etapa b) los parámetros de descontaminación
en función de valores umbrales regulables. De este modo, se puede
ajustar el proceso de descontaminación dependiendo del tipo deseado
de reutilización, de tal manera que se puede garantizar de forma
suficiente la observación de la pureza necesaria para el tipo de
reutilización.
Preferiblemente, se puede realizar la etapa c)
solamente cuando el grado de contaminación supera un primer valor
umbral predeterminado. Si se obtiene a partir del análisis que el
grado de contaminación del plástico es tan reducido que se podría
continuar el proceso de reprocesamiento sin descontaminación,
gracias a un valor umbral predeterminado de este tipo es posible
omitir justamente esta etapa de contaminación especial, por lo que
se acelera nuevamente el método y, por tanto, se hace aún más
rentable.
Preferiblemente, se puede triturar
posteriormente el plástico entre las etapas del método b) y c),
cuando se obtiene que el grado de contaminación supere un segundo
valor umbral predeterminado. Por un triturado posterior se reduce
la longitud del camino de difusión y, por tanto, también el tiempo
que se necesita para llevar las sustancias de impureza a la
superficie del plástico. De este modo, con un ensuciamiento intenso,
con el que de otro modo solamente tendría un éxito suficiente una
descontaminación exageradamente larga, se puede conseguir el grado
de pureza deseado en un intervalo de tiempo más corto en
comparación. Preferiblemente, en este caso, el segundo valor umbral
es mayor que el primer valor umbral.
En una realización preferida se puede descartar
el plástico y retirarse del método de reprocesamiento, cuando el
grado de contaminación supera un tercer valor umbral predeterminado,
en lugar de la etapa b) y c). Este tercer valor umbral se
selecciona de tal manera que el plástico, cuyo grado de
contaminación es tan alto que una descontaminación ya no sale a
cuenta económicamente, se retira del método y no se procesa
posteriormente. Esto contribuye adicionalmente a la rentabilidad
del método. De forma adecuada, en este caso, el tercer valor umbral
es mayor que el primer y el segundo valor umbral.
Ventajosamente, se pueden determinar en la etapa
b) los parámetros del proceso de descontaminación con ayuda de un
modelo de difusión numérico, donde el grado de contaminación es un
parámetro del modelo. Con las leyes de difusión y los coeficientes
de difusión conocidos de las sustancias o grupos de impureza se
puede determinar continuamente de nuevo mediante el grado de
contaminación medido la temperatura o duración optimizada del
método de descontaminación.
De forma adecuada, se pueden determinar en la
etapa b) los parámetros del proceso de descontaminación también por
la comparación del grado de contaminación con un conjunto de datos
predeterminado. Un conjunto de datos de este tipo se puede realizar
por cálculos de modelo o de forma experimental. Dependiendo de las
concentraciones o la existencia de sustancias de impureza, por
tanto, se pueden determinar por igualación de los valores medidos
con valores almacenados en un banco de datos los parámetros
adecuados para la respectiva situación.
En una realización particularmente preferida se
puede conducir entre la etapa a) y b) el plástico en función del
grado de contaminación determinado a uno de al menos dos
subconjuntos y en la etapa b), determinarse para cada uno de los al
menos dos subconjuntos parámetros del proceso de descontaminación y
en la etapa c), ejecutarse para cada uno de los subconjuntos la
descontaminación de acuerdo con los parámetros del proceso de
descontaminación determinados. Esto posibilita una flexibilización
adicional del método, ya que se recogen, a modo de ejemplo,
plásticos con un grado de contaminación similar en diferentes
subconjuntos y después se descontaminan los subconjuntos
independientemente entre sí. Eventualmente, se pueden configurar
también almacenamientos intermedios en los que se pueden almacenar
los subconjuntos hasta que se ha recogido material suficiente y
seguir solamente después con la descontaminación. De este modo,
adicionalmente, se puede aprovechar económicamente mejor el
método.
El objetivo de la invención se cumple también
con un dispositivo de acuerdo con la reivindicación 17.
De acuerdo con la invención, el dispositivo
comprende para la ejecución del método una instalación para el
análisis de grado de contaminación del plástico, una instalación
para la determinación de parámetros del proceso de descontaminación
en función del grado de contaminación determinado y una instalación
para la descontaminación controlada del plástico de acuerdo con los
parámetros del proceso de descontaminación determinados.
Con este dispositivo, gracias a la detección del
grado de contaminación, se puede adaptar automáticamente la
descontaminación a la impureza real del plástico. Por tanto, por la
descontaminación controlada se evita una limpieza exagerada.
De forma adecuada, la instalación puede
comprender para el análisis un espectrómetro de masas. Los
espectrómetros de masas posibilitan determinar las sustancias de
impureza de acuerdo con el tipo y la cantidad y, por tanto, son
adecuados de modo particular para el dispositivo de acuerdo con la
invención.
Ventajosamente, en este caso, el espectrómetro
de masas está configurado de tal manera que determina el grado de
contaminación esencialmente en tiempo real. Por tanto, se puede
acelerar todo el desarrollo por un análisis rápido del grado de
contaminación de todos los copos en combinación con una
determinación rápida de los parámetros del proceso de
descontaminación.
Se representan ejemplos de realización de la
invención en los dibujos y se explican a continuación. Se
muestra:
En la Figura 1, un diagrama del flujo de un
primer ejemplo de realización del método de acuerdo con la
invención,
En la Figura 2, un diagrama del flujo de una
segunda realización del método de acuerdo con la invención,
En la Figura 3, una vista esquemática de una
primera realización del dispositivo de acuerdo con la invención
y
En la Figura 4, un ejemplo de una posible
adaptación de los parámetros del proceso de descontaminación en
función de una concentración de impureza detectada, del tiempo y de
la temperatura.
La Figura 1 muestra un diagrama del flujo de una
primera realización del método de acuerdo con la invención para el
reprocesamiento de recipientes de plástico usados, particularmente,
botellas de PET. En la etapa 100 se ponen a disposición botellas de
PET usadas. Éstas se lavan y trituran a continuación en varias
etapas 101. Además, se separan las diferentes materiales como, a
modo de ejemplo, PET, polietileno de las tapas de cierre, etiquetas
de papel o plástico, cierres de metal y adhesivos. Las etapas del
método descritas a continuación ya solamente se refieren a los
copos de PET producidos por la trituración.
En la etapa 102 se analiza el grado de
contaminación de todos los copos de plástico, de acuerdo con la
etapa del método a) de la reivindicación 1. Para esto, a modo de
ejemplo, se usa un espectrómetro de masas que realiza un perfil de
contaminación de acuerdo con la sustancia y cantidad de impureza. A
partir del perfil de contaminación detectado se determina después
el grado de contaminación. El grado de contaminación se puede
determinar de diferentes formas. De esta manera, a modo de ejemplo,
se determina por la suma de las concentraciones de las sustancias
de impureza detectadas el nivel de contaminación. En una segunda
variante se puede ejecutar una suma ponderada, asignando a una
sustancia de impureza, dependiendo de la intensidad de impureza de
la misma, un factor de ponderación, que se multiplica después con
la respectiva concentración y ejecutando solamente después la suma
total. Por tanto, se puede garantizar que las concentraciones
reducidas de sustancias intensamente contaminadas desempeñan un
papel mayor en el grado de contaminación. De acuerdo con una
variante adicional, se reúnen en grupos varias sustancias de
impureza con propiedades similares como, a modo de ejemplo,
hidrocarburos o aromas y se determina de acuerdo con los métodos
recientemente descritos para cada uno de estos grupos
respectivamente un grado de contaminación.
En la etapa 103 se compara después este grado de
contaminación analizado en la etapa 102 con un valor umbral 3
predeterminado (VU 3), que se pone a disposición en la etapa 104.
Este valor umbral 3 puede estar predeterminado fijamente o, de
hecho, adaptarse por el operador de una instalación de
reprocesamiento de forma correspondiente a las circunstancias. Si
el grado de contaminación determinado se sitúa por encima de este
valor umbral 3, se descartan los copos de plástico correspondientes
y se retiran del método, ya que están ensuciados de forma demasiado
intensa. En el caso de que se han determinado varios grados de
contaminación, existe la posibilidad de que se descartan los copos
de plástico solamente cuando todos los grados de contaminación se
sitúan por encima de los respectivos valores umbrales 3 o de que se
descartan los copos de plástico cuando al menos un grado de
contaminación se sitúa por encima del valor umbral 3
correspondiente. De esta manera, a modo de ejemplo, incluso cuando
las botellas de PET no estaban contaminadas por hidrocarburos, sino,
en las mismas se encontraron solamente trazas de aromas, se
posibilita que aun así se descartan las mismas.
Si el grado de contaminación se sitúa por debajo
del valor umbral 3, se determinan en la etapa 106 los parámetros
del proceso de descontaminación correspondientes al grado de
contaminación determinado en la etapa 102, de acuerdo con la etapa
del método b) de la reivindicación 1. Para la determinación de estos
parámetros se puede usar un modelo numérico, basándose en las leyes
de difusión, o los grados de contaminación se comparan con un
conjunto de datos predefinido 107. Si se usa el método numérico, se
puede calcular mediante la concentración determinada, con una
temperatura del proceso de descontaminación predefinida, la duración
necesaria de la etapa de descontaminación. Al contrario, se puede
calcular, con una duración de descontaminación fijamente
predefinida, la temperatura del proceso que sería necesaria para
limpiar suficientemente los copos de plástico durante esta duración
del proceso predefinida. Si se obtiene por un cálculo una
temperatura que se sitúa por encima de una temperatura de
transición crítica de, por ejemplo, 220ºC, se extiende
correspondientemente la duración del proceso. En lugar de calcular
nuevamente respectivamente los parámetros del proceso de
descontaminación, en una variante también es posible determinar los
mismos por una comparación de los grados de contaminación con un
conjunto de datos predeterminado (donde el mismo se basa en las
mismas leyes que el modelo numérico).
Durante la determinación de los parámetros del
proceso en la etapa 106 se tiene en cuenta también un valor umbral
1 y un valor umbral 2, que se ponen a disposición en la etapa 108.
El valor umbral indica para qué grado de contaminación a
continuación realmente es necesaria una descontaminación. Si la
impureza se sitúa por debajo de este límite, el plástico se puede
procesar posteriormente directamente sin ninguna etapa de
descontaminación. El valor umbral 2 indica a partir de que grado de
contaminación es ventajoso triturar posteriormente el plástico para
acortar los caminos de difusión, para acelerar de este modo la
descontaminación. Estos valores umbrales pueden estar
predeterminados o ajustarse por el usuario, para adaptar el método
de tal manera que el material reprocesado corresponde con las
exigencias de calidad que, dependiendo de la aplicación del material
reprocesado, pueden ser diferentes.
Si, de acuerdo con eso, el grado de
contaminación se sitúa por debajo del valor umbral 1 (etapa 109), se
omite la etapa de descontaminación especial en el método y el
método de reprocesamiento ejecuta directamente la etapa de aumento
de VI (viscosidad intrínseca), que sirve para dar a los copos de PET
nuevamente las propiedades que se necesitan para poder producir de
los mismos de nuevo botellas de PET (etapa 113). En este caso,
debido al calentamiento, también tiene lugar una cierta
descontaminación.
Si el grado de contaminación se sitúa por encima
del valor umbral 1 se comprueba en la siguiente etapa 110 si el
grado de contaminación se sitúa por encima del valor umbral 2. Si
esto es el caso, se trituran posteriormente los copos de plástico
en la etapa 111 y solamente después se conducen a la etapa de
descontaminación 112. Si el grado de contaminación se sitúa por
debajo del valor umbral 2, se continúa el método directamente con
la etapa de descontaminación 112.
La etapa de descontaminación 112 se ejecuta con
los parámetros del proceso determinados en la etapa 106 y, por
tanto, representa de acuerdo con la etapa del método c) de la
reivindicación 1 una etapa controlada del método. El ajuste de los
miembros de ajuste para los parámetros del proceso individuales,
como la temperatura, la duración de descontaminación, etc., se
realiza en este caso habitualmente de forma automática. Después, se
conducen los copos de plástico a la segunda etapa del método 113, el
aumento de VI, como se ha descrito anteriormente.
Partiendo de este primer ejemplo de realización
se pueden realizar también variantes adicionales. De esta manera, a
modo de ejemplo, no es necesario en todo caso triturar las botellas
ya antes del análisis de contaminación, sino, se podrían comprobar
botellas de PET todavía no destruidas con respecto a su grado de
contaminación. En una variante adicional se podría realizar antes
de la etapa de análisis de contaminación 102 una separación de los
copos de PET, donde se separan los copos de PET, que tienen su
origen en partes de cabezal de botella más gruesas, de los copos de
PET de la botella restante. Esto es interesante por que debido a que
los copos de PET del cabezal de botella son más gruesos que los del
resto de la botella, es más difícil limpiar los mismos, ya que las
impurezas se sitúan más profundas en el material de PET. En el
ejemplo de realización descrito se han mencionado la temperatura
del proceso y la duración del proceso como parámetros del proceso de
descontaminación. Sin embargo, estos solamente son dos ejemplos
para parámetros del proceso, ya que se podrían adaptar eventualmente
también los medios de limpieza usados para la descontaminación.
La Figura 2 muestra una segunda realización del
método para el reprocesamiento de recipientes de plástico usados.
En este caso, las etapas del método 200 a 205 y 213 corresponden con
las etapas del método 100 a 105 y 113 del primer ejemplo de
realización que se muestra en la Figura 1. Las etapas del método 200
a 205 y 213 tienen las mismas características que las etapas del
método correspondientes en el primer ejemplo de realización y, por
tanto, a continuación ya no se describen con detalle.
La diferencia esencial con referencia a la
primera realización es que, después del análisis de la contaminación
(etapa del método a), se pueden ejecutar varios procesos de forma
paralela. Si en la etapa 203 se ha determinado que el grado de
contaminación se sitúa por debajo del grado de contaminación
permitido como máximo y establecido por el valor umbral 3, se
decide en la etapa 220 si el grado de contaminación es bajo, mediano
o alto. En este caso, bajo, mediano o alto significa
respectivamente un intervalo de contaminación, donde los valores
límite entre los intervalos están predeterminados o se pueden
seleccionar libremente por el usuario.
Si se ha determinado que el grado de
contaminación es bajo, como en el primer ejemplo de realización no
se ejecuta ninguna descontaminación y el método continúa con la
siguiente etapa del método 213, el aumento de VI.
Si se ha determinado un grado de contaminación
que se sitúa en el intervalo de contaminación mediano, se determinan
para esto en la etapa del proceso 221 los parámetros del proceso
adecuados I (etapa del método b) y posteriormente se ejecuta de
forma controlada la descontaminación de acuerdo con los parámetros
del proceso determinados I (etapa 222, etapa del método c). Los
parámetros del proceso se determinan en este caso de la misma forma
como esto ya se ha descrito en relación con el primer ejemplo de
realización. En este caso, como también ya en el primer ejemplo de
realización, se ajustan automáticamente los miembros de ajuste para
el ajuste de los parámetros del proceso de descontaminación de
acuerdo con los parámetros del proceso determinados. Posteriormente,
se continúa el método con la etapa 213, el aumento de VI.
Si se ha determinado en la etapa 220 que el
grado de contaminación se sitúa en el intervalo de la contaminación
alta, se determina en la etapa del proceso 223 un segundo conjunto
de parámetros del proceso II (etapa del método b) y posteriormente
se ejecuta de forma controlada la descontaminación de acuerdo con
estos segundos parámetros del proceso II (etapa 224, etapa del
método c). En este caso, como también ya en el primer ejemplo de
realización, los miembros de ajuste para el ajuste de los parámetros
del proceso de descontaminación se ajustan automáticamente de
acuerdo con los parámetros del proceso determinados. Posteriormente,
se continúa también en este caso el método con la etapa 213.
En una variante se procesan posteriormente de
forma diferente los tres subconjuntos de acuerdo con su respectiva
descontaminación. De este modo, se podrían ajustar, a modo de
ejemplo, los valores límite entre los diferentes niveles de
contaminación bajo, mediano, alto de tal manera que se ejecuta para
los subconjuntos de baja y de mediana contaminación el método de
tal manera que se pueden usar posteriormente los copos de PET de
nuevo para la producción de botellas de bebida, mientras que el
subconjunto con un alto grado de contaminación, para el que no sale
a cuenta económicamente una descontaminación hasta un nivel adecuado
para la industria de alimentos, se reprocesa para un fin diferente
con exigencias más reducidas (226).
En una variante adicional se puede concebir que
las etapas 223, 224 y 221, 222 no se ejecuten de forma paralela,
sino, se configure un almacenamiento intermedio, se almacene de
forma intermedia material con el mismo grado de contaminación y en
cuanto se tenga material suficiente en los almacenamientos
intermedios, se realice la descontaminación respectivamente
adecuada para esto. A modo de ejemplo, se puede descartar en primer
lugar una o varias cargas, después, descontaminar el subconjunto
para el que se consigue la descontaminación lo más rápido y después
continuar con el subconjunto más intensamente ensuciado o esperar
hasta que este subconjunto sea suficientemente grande.
La Figura 3 muestra una realización de un
dispositivo para la ejecución del método de acuerdo con la invención
para el reprocesamiento de recipientes de plástico usados,
particularmente botellas de PET. Se aplican botellas de PET usadas
301 sobre una cinta transportadora 302. En una primera etapa 303 se
lavan y trituran las botellas 301. En este caso, no se ha mostrado
la etapa en la que se separan los diferentes materiales. Después, de
la etapa 303 salen los copos de PET previamente lavados 304 y se
examinan por un dispositivo de análisis de contaminación 305 como,
a modo de ejemplo, un espectrómetro de masas, en una corriente
continua con respecto a su grado de contaminación. El dispositivo
de análisis 305 pasa los datos detectados con referencia al grado
de contaminación a una unidad de control 306, que determina los
parámetros del proceso correspondientes al grado de contaminación y
los pasa automáticamente a los miembros de ajuste correspondientes,
como un regulador de temperatura, el ajuste de duración del
proceso, etc., en la sección de descontaminación 307 del dispositivo
300. Los copos de plástico 304 entran en esta sección de
descontaminación 307 y, en ese lugar, se limpian de acuerdo con su
grado de contaminación, lo que se puede realizar en una corriente
continua o a modo de cargas. Después, los copos de PET 304 salen de
nuevo de la sección de descontaminación 307 y, posteriormente, se
pueden seguir tratando.
Desde luego, se puede concebir comprobar la
calidad de la descontaminación después de la salida de la sección
de descontaminación y, en el caso de que se obtiene que la
descontaminación no ha sido suficiente, comprobar y, en un caso
dado, adaptar de nuevo con respecto a eso los parámetros del
proceso, de hecho, configurar un circuito de regulación cerrado con
referencia a los parámetros de descontaminación.
La Figura 4 muestra un ejemplo de cómo se puede
controlar mediante la concentración detectada de una sustancia de
impureza los parámetros del proceso temperatura y tiempo. Se
proyectan sobre el eje Y el logaritmo de la concentración de la
impureza y sobre el eje X, el tiempo. De acuerdo con la ley de
difusión, el logaritmo de la concentración se disminuye linealmente
con el tiempo, con una temperatura constante. Si se mide, a modo de
ejemplo, una concentración C1 y si se quiere reducir la misma a un
nivel C0, se necesita con la temperatura T1 para esto un tiempo de
t11. Con la temperatura más baja T2 se necesita para esto ya un
intervalo temporal de t12 y, con una temperatura aún más baja T3,
se necesita una duración t13. Si se debe ejecutar la
descontaminación ahora en un intervalo temporal de, como máximo,
t0, esto se puede conseguir con una impureza con una concentración
de C1 solamente con una temperatura del proceso T1. Sin embargo, si
el nivel de contaminación detectado se sitúa en C2, se reconoce
que, también dentro de la duración t0, se sitúa en una temperatura
del proceso T2. Sin embargo, si se mantiene la temperatura más alta
T1, se consigue el nivel deseado C0 ya después de un tiempo de
t21.
Por tanto, mediante la Figura 4 se reconoce que,
por el análisis del grado de contaminación y la determinación de
parámetros adecuados de proceso de descontaminación, se puede
optimizar la descontaminación. En este caso, habitualmente, se
establece para la temperatura del proceso un valor límite superior
de aproximadamente 230ºC.
Claims (19)
1. Método para el reprocesamiento de recipientes
de plástico usados, particularmente botellas de PET, con las
etapas:
- a)
- análisis (102, 202) del grado de contaminación del plástico,
- b)
- determinación (106, 221, 223) de parámetros del proceso de descontaminación en función del grado de contaminación determinado en la etapa a) y
- c)
- la descontaminación controlada (112) del plástico de acuerdo con los parámetros del proceso de descontaminación determinados.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Método de acuerdo con la reivindicación 1,
caracterizado por que en la etapa a) se determinan sustancias
de impureza existentes en el plástico y su respectiva
concentración.
3. Método de acuerdo con la reivindicación 2,
caracterizado por que las sustancias de impureza detectadas
se reúnen en grupos de impureza.
4. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por que en la etapa b)
se determina una temperatura del proceso adaptada al grado de
contaminación, como un parámetro del proceso de
descontaminación.
5. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por que en la etapa b)
se determina una duración del proceso adaptada al grado de
contaminación, como un parámetro del proceso de
descontaminación.
6. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que en la etapa b)
se determina el grado de contaminación del plástico por la suma de
las concentraciones de las sustancias de impureza o grupos de
impureza detectados.
7. Método de acuerdo con la reivindicación 6,
caracterizado por que se asigna a las sustancias de impureza
o grupos de impureza individuales un factor de ponderación en
función de una intensidad de impureza correspondiente a la
sustancia de impureza o el grupo de impureza y se obtiene el grado
de contaminación de la suma ponderada de las concentraciones de las
sustancias de impureza o grupos de impureza detectados.
8. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que en la etapa b)
se determinan los parámetros del proceso de descontaminación en
función de las concentraciones de una cantidad predeterminada de
sustancias de impureza o grupos de impureza.
9. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado por que en la etapa b)
se determinan para al menos dos, particularmente todos, sustancias
de impureza o grupos de impureza detectados respectivamente los
parámetros del proceso de descontaminación independientemente entre
sí y en la etapa c) se aplican los parámetros del proceso de
descontaminación, para los que el perfil de exigencias de
descontaminación es el mayor.
10. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que en la etapa b)
se determinan los parámetros del proceso de descontaminación
dependiendo de valores umbrales regulables (VU1, VU2).
11. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que la etapa c) se
ejecuta solamente cuando el grado de contaminación supera un primer
valor umbral (VU1) predeterminado.
12. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 11, caracterizado por que entre las
etapas b) y c) se tritura posteriormente (111) el plástico cuando
el grado de contaminación supera un segundo valor umbral (VU2)
predeterminado.
13. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que en lugar de la
etapa b) y c) se descarta y retira el plástico (105) cuando el
grado de contaminación supera un tercer valor umbral (VU3)
predeterminado.
14. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que en la etapa b)
se determinan los parámetros del proceso de descontaminación con
ayuda de un modelo numérico (107) y por que el grado de
contaminación es un parámetro del modelo.
15. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que en la etapa b)
se determinan los parámetros del proceso de descontaminación por la
comparación del grado de contaminación con un conjunto de datos
predeterminado (107).
\newpage
16. Método de acuerdo con una de las
reivindicaciones 1 a 15, caracterizado por que entre la etapa
a) y b) el plástico se conduce en función del grado de
contaminación a uno de al menos dos subconjuntos y en la etapa b)
se determinan para cada uno de los al menos dos subconjuntos
parámetros del proceso de descontaminación (221, 223) y en la etapa
c) se ejecuta para cada uno de los subconjuntos la descontaminación
de acuerdo con los parámetros del proceso de descontaminación
determinados (222, 224).
17. Dispositivo para la ejecución del método de
acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 16, que comprende:
- -
- una instalación (305) para el análisis del grado de contaminación del plástico
- -
- una instalación (306) para la determinación de parámetros del proceso de descontaminación en función del grado de contaminación determinado y
- -
- una instalación (307) para la descontaminación controlada del plástico de acuerdo con los parámetros del proceso de descontaminación determinados.
\vskip1.000000\baselineskip
18. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
17, caracterizado por que la instalación (305) comprende un
espectrómetro de masas para el análisis.
19. Dispositivo de acuerdo con la reivindicación
18, caracterizado por que el espectrómetro de masas está
configurado de tal manera que el grado de contaminación se determina
esencialmente en tiempo real.
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