نظام متقدم لإعادة تدوير البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) ومنخفض الكثافة (LDPE) بعد الاستهلاك وتصنيعه إلى حبيبات.

1. الملخص التنفيذي

هذه المنظومة الجاهزة بالكامل مُصمَّمة لإعادة تدوير بقايا البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) الصلبة بعد الاستهلاك، وبقايا أفلام البولي إيثيلين منخفض الكثافة (LDPE) والبولي إيثيلين الخطي منخفض الكثافة (LLDPE) المستخدمة في الزراعة والتغليف. وتجمع هذه الخطوط بين غسلٍ فائق الأداء، وترشيحٍ متعدد المراحل، وإزالة الغازات بفعالية عالية، ومعالجة حرارية-فيزيائية مضادة للروائح، وتكنولوجيا تكوير ذكية، ما يحوِّل النفايات المنزلية بعد الاستهلاك، والمُلوَّثة بشدة، إلى حبيبات بولي إيثيلين معاد تدويرها (PCR-PE) تتوافق مع متطلبات التماس مع المواد الغذائية.

تتوافق الحبيبات المعاد تدويرها النهائية من البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) مع اللوائح الأمريكية لإدارة الأغذية والأدوية (FDA) 21 CFR الجزء 177.1520 (ج)(2.1) الخاصة بالتطبيقات الغذائية للبولي إيثيلين. كما أن الحبيبات الناتجة مؤهلة لإنتاج ألواح عالية الجودة، وحاويات مُصنَّعة بتقنية النفخ، وتغليف غذائي يحق له التماس مع المواد الغذائية. وتتراوح سعة الإنتاج لهذه الخطوط من ٥٠٠ إلى ٢٠٠٠ كجم/ساعة ويمكن تخصيصها بالكامل وفقًا لمدى تلوث المادة الأولية والطاقة الإنتاجية المنشودة.

٢. المواد المُستهدفة للتغذية

• HDPE : بقايا مواد صلبة منزلية بعد الاستهلاك، ورقائق زجاجات الحليب، وبقايا الدلاء والحاويات، ورقائق البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) الصلبة المغسولة بعد معالجة الغسل الساخن.
• LDPE / LLDPE أغشية تغطية الزراعة، وأغشية تغطية البيوت المحمية، وأغلفة التخزين العلفي، وأغشية التغليف المطّاطة والانكماشية المستخدمة في السوبرماركت، مع ملصقات ورقية وبقايا طباعة.
• حالة المادة الداخلة: نفايات ما بعد الاستهلاك تحتوي على حبر ولصاق وتراب وبقايا عضوية وملوثات رائحة مهاجرة.

٣. التحديات التقنية الأساسية لإعادة تدوير البولي إيثيلين ما بعد الاستهلاك

• اللصاق المتبقي والحبر الطباعي والجسيمات الغريبة الدقيقة المُدمجة في أسطح البلاستيك.
• مركبات الرائحة المهاجرة الممتصة من الأغذية ومنظفات الغسيل والبيئة الزراعية.
• ارتفاع محتوى الرطوبة وانخفاض الكثافة الحجمية لأنواع المدخلات الغشائية، ما يؤدي إلى عدم استقرار التغذية وعملية إذابة البلاستيك.
• خطر التلوث المجهرى الذي يمنع استخدام المنتج النهائي في التطبيقات الغذائية.
• المكونات الطيارة المنطلقة أثناء عملية الإذابة، والتي تؤثر على مظهر الحبيبات وقبول العملاء لها.

لدينا المتكاملة الحل يتعامل مع جميع نقاط الألم المذكورة أعلاه عبر تحكّم شامل في كامل العملية، بدءاً من الفرز وغسل الاحتكاك الساخن ووصولاً إلى التحبيب النهائي وإزالة الرائحة.

٤. تدفق العملية الكامل

جمع المواد الأولية → الفرز المبدئي وفصل المعادن → التكسير → الغسل الحراري بالاحتكاك → الشطف العكسي متعدد المراحل → الفصل العائم → إزالة الماء والتجفيف → التغذية والضغط → تشكيل البلاستيك بالبثق → الترشيح المنصهر متعدد المراحل → إزالة الغازات بالشفط المزدوج الفعّال تحت فراغ عالٍ → معالجة ريفريشر المضادة للروائح بالحرارة والفيزياء → تحبيب المادة → الخلط والتفتيش الآلي أثناء الإنتاج → الوزن والتعبئة بالضغط → حبيبات بولي إيثيلين معاد تدويرها للاستخدام الغذائي الجاهزة

آلة	صورة الماكينة	المواصفات الفنية
ناقل الحزام		تحويل النفايات البلاستيكية مثل الأفلام والحرير والأكياس المحبوكة إلى حبيبات؛ يتم ضبط سرعة تغذية الحزام الناقل وفقًا لدرجة ملء المُجمّع بواسطة محول التردد.
المكثف القاطع		تحضير مثالي للمواد في وحدة ما قبل التكييف: القطع، والتجانس، والتسخين، والتجفيف، والضغط، والتخزين المؤقت، والجرعة — كل ذلك في مرحلة واحدة. وتتميّز وحدة ما قبل التكييف الخاضعة للتحكم الديناميكي (PCU) بقدراتها المتعددة. فهي تعد البلاستيك بشكل مثالي لمدخل الباثق، وتحدد مسار جودة المنتج النهائي المرتفعة باستمرار منذ بداية عملية إعادة التدوير. الوظائف: تقطيع، تجانس، تسخين، تجفيف، ضغط، تخزين مؤقت، جرعة
ث ذوبان قصير المدى الطارد		ذوبان لطيف وإجهاد قص منخفض بما أن المادة قد سُخنت مسبقًا في وحدة ما قبل المعالجة (PCU)، فإنها تصل في الماكينة المستخرجة إلى درجة حرارة الانصهار المطلوبة بسرعة أكبر. وهذا يُقصر عملية البثق (ماكينة مستخرجة أقصر)، ويقلل من الوقت اللازم لانصهار المادة، وكذلك الوقت الذي تقضيه داخل الماكينة المستخرجة. المواد المُدخلة: رطوبة تصل إلى ١٠٪ ممكنة تُزال الرطوبة قبل عملية البثق تُزال الروائح شديدة التطاير قبل عملية البثق (وهي فعّالة جدًّا عند استخدام تقنية غسل الهواء الإضافية)
ب مرشِّح انصهار حزامي أوتوماتيكي بالكامل طراز MF200-2 حجم الشبكة: 100-200)		ترشيح عالي الكفاءة بفضل الإجهاد القصي المنخفض، لا تنفصل الشوائب كثيرًا وبالتالي تبقى كبيرة بما يكفي لإزالتها بسهولة وكفاءة بواسطة فلتر سيور POLYTEC للطور المنصهر قبل تماثل المصهور. ضد الروائح والتصبغ: إن إزالة الشوائب مبكرًا، مثل السيلولوز (الخشب، الورق) والمطاط والسيليكون، تمنع أكسدتها أو ارتفاع حرارتها لاحقًا، وبالتالي لا تظهر روائح غير مستحبة ولا تصبغات، وهي أساسٌ جوهريٌّ في ضمان جودة العجينة المنصهرة. أقل نسبة فقدان للعجينة المنصهرة بين جميع تقنيات الترشيح (أقل من ٠٫٥٪). كامل التلقائية
محرك طحن بمسمار واحد مع وحدة إزالة الغازات ثلاثية المراحل		إزالة فعّالة للغازات: وحدة إزالة غازات ثلاثية المراحل عالية الكفاءة (في حالة فراغ كامل فعلي)، وتتم المرحلة الأولى منها في بداية العملية داخل وحدة معالجة البولي كربونيت. الخطوة الثانية هي إزالة الغازات بواسطة المضخة الخارجية الثانية، وهي ممكنة بفضل تصميم المسمار المُحسَّن. وبعد ترشيح المصهور (في حالة فراغ تامٍّ فعليٍّ)، فإن إزالة الغازات النهائية عبر ثلاث فتحات تهوية في المضخة الخارجية تكون فعَّالةً جدًّا وتزيل شوائب الغاز التي ما زالت موجودة في المصهور.
مضخة روتز — وحدة مضخة فراغية دوَّارة سائلة من مرحلتين		الترشيح تُزيل الملوِّثات مثل الغبار والجسيمات والرطوبة (في بعض الفلاتر) وضباب الزيت من الغاز. قبل ثم يدخل الغاز إلى المضخة(المحركات) الفراغية. وهي تعمل كـ«حاجز وقائي» للنظام الفراغي. المضخة الفراغية الأساسية (المضخة الأولية / مضخة التفريغ الأولي) مهمتها هي بدء عملية التفريغ من الضغط الجوي (~١٠١٣ ملليبار) أثناء بدء تشغيل النظام، وإنشاء بيئة فراغ أولية (مثلًا: حتى نطاق ١–١٠ ملليبار)، وتوفير الشروط التشغيلية الأولية اللازمة للمضخة الثانوية. المضخة الفراغية الثانوية (المضخة الرئيسية / مضخة الفراغ العالي) : عادةً مضخات روتز (المضخات المساعدة) تعمل هذه المضخات على الفراغ الأولي الذي تولّده المضخة الأساسية لتحقيق مستوى أعلى من الفراغ (مثلًا: من ١٠⁻³ ميلليبار حتى ١٠⁻٩ ميلليبار أو أقل من ذلك).
تشكيل كرات		مقسم حبيبات حلقي مائي بتصميم أوروبي جديد، يتم التحكم في سرعة القطع للمقسم آليًا بواسطة وحدة التحكم PLC وفقًا لضغط رأس القالب، مما يحقق حجمًا موحدًا للحبيبات الناتجة.
نظام التجفيف		مجفف طردي مزود بنظام تجفيف بالهواء الساخن
نظام وزن وتعبئة آلي	نظام الوزن الآلي، والإنذار، وتعبئة الأكياس: حل تعبئة ذكي لإنتاج حبيبات البلاستيك. مع الوزن الدقيق، وتثبيت الكيس الآلي، وإنذار مستوى عالي، واتصال مانع للغبار، يضمن تعبئة مستقرة وفعالة لخطوط تحبيب PP، PE، PS، ABS وPET. مثالي لحبيبات مُعاد تدويرها من الدرجة الغذائية ومشاريع إعادة تدوير البلاستيك عالية القيمة.
ذكي خزانة التحكم		تحكم ذكي (SMART): تحكم HMI PLC: شاشة تعمل باللمس مريحة من حيث تصميمها البشري، عملية سهلة، استقرار عالي، تكلفة صيانة منخفضة لاحقًا ذاكرة الخلطات تشخيص عن بُعد ونقل البيانات حماية عالية من حيث السلامة : لحماية سلامة العاملين وسلامة المعدات حماية الإيقاف الطارئ (تتوقف المعدات في الحالات الطارئة) مفتاح الحد حماية الغلاف الخارجي تحذير من أجزاء نقل السرعة العالية وتذكير (طلاء أصفر، لافتة)

٥. الوحدات النظامية الرئيسية والمزايا التقنية

٥.١ قسم المعالجة المسبقة بالغسل الساخن

تُزيل وحدة الغسل الاحتكاكي الساخن عالي الحرارة الغراء العنيد والحبر والملوثات العضوية السطحية. ويُنظَّم إضافي محلول الصودا تلقائيًّا بواسطة مستشعرات التوصيلية للحفاظ على ثبات ظروف الحمام. ويمكن ضبط زمن بقاء المادة حسب درجة التلوث المختلفة. وتتم عملية شطف متعددة المراحل بطريقة التدفق المعاكس لإزالة أي بقايا كيميائية قبل عملية البثق.

٥.٢ وحدة التكثيف والإدخال

يزيد جهاز التكثيف المصمم خصيصًا من الكثافة الظاهرية لرقائق فيلم الـLDPE الخفيف. ويحلّ مشكلة نقص التغذية عند إدخال أفلام منخفضة الكثافة، ويضمن استقرار تغذية الباثق باستمرار، كما يحسّن الكفاءة العامة للخط الإنتاجي.

٥.٣ نظام البثق والترشيح متعدد المراحل

آلة طرد ذات أداء عالٍ مزودة بحلزون مُحسَّن للتعامل مع رقائق البولي إيثيلين عالي الكثافة الصلبة وأغشية البولي إيثيلين منخفض الكثافة. مرشِّح ذائب أوتوماتيكي للحزام BMF يوفر مساحة ترشيح كبيرة، وتنظيف ذاتي مستمر، وإزالة قصوى للشوائب الصلبة الدقيقة. ويمنع الترشيح متعدد المراحل دخول الجسيمات غير الذائبة إلى الكريات النهائية، وهي شرطٌ جوهريٌّ لتحقيق الجودة المسموح بها للاستخدام في الأغذية.

5.4 تقنية إزالة الغازات القوية وإعادة التنشيف لمكافحة الروائح

• إزالة الغازات بالفراغ على مرحلتين داخل آلة الطرد لإزالة الرطوبة والملوثات الطيارة عالية التطاير والمنخفضة الكتلة الجزيئية أثناء عملية الإذابة.
• عملية إعادة التنشيف الحرارية-الفيزيائية، بدون الحاجة إلى إضافات كيميائية ويتم التخلص من المواد ذات الروائح الطيارة المنخفضة عبر تنقية غازية ساخنة مستمرة وفق مبدأ «الدخول الأول، الخروج الأول»، دون الحاجة إلى نظام فراغ معقد وعالي المتطلبات. وتقلل هذه التقنية بشكل كبير من الروائح المتبقية في الكريات المعاد تدويرها المشتقة من المستهلكين.

5.5 تحكُّم ذكي مباشر في الجودة

• توفر معدات الخلط المباشر استقرارًا في جودة الكريات رغم تقلبات خصائص المادة الداخلة.
• تُراقب فحوصات التفتيش عبر الإنترنت مؤشرات الجودة الرئيسية لتفادي دفعات غير مطابقة للمواصفات.
• يتعقّب الوزن الإلكتروني الفعلي في الوقت الحقيقي إنتاجية خط التصنيع.
• وحدة التعبئة بالاهتزاز والضغط تحقّق الوزن الثابت المطلوب وتُحسّن كثافة الحبيبات السائبة إلى أقصى حد، ما يقلّل تكاليف التعبئة والخدمات اللوجستية.

٥٫٦ وحدة التحبيب النهائية

يمكن اختيار تكوين التحبيب الحلقي بالماء أو التحبيب الخيطي حسب متطلبات السعة. ويُنتج هذا التكوين حبيبات من البولي إيثيلين المعاد تدويرها متجانسة ومنخفضة الرطوبة، وجاهزة لعمليات التشكيل بالنفخ، وبثق الألواح، وإنتاج الأفلام في المراحل اللاحقة.

٦. أداء المنتج النهائي والامتثال للمواصفات

• حبيبات hdpe المعاد تدويرها : يمرّ الاختبار وفقًا للبند ٢١ من قواعد إدارة الأغذية والأدوية الأمريكية (FDA) CFR الجزء ١٧٧٫١٥٢٠ (ج) (٢٫١)، ومناسب للاستخدام في التطبيقات المتصلة بالأغذية.
• مستوى منخفض من الروائح، ومحتوى رمادي منخفض، وقيمة ثابتة لمؤشر تدفق الصهر (MFI)، وأدنى مستوى ممكن من التلوث المتبقي.
• تطبيقات المنتج النهائي: تغليف متصل بالأغذية، ألواح عالية الجودة، حاويات مشكَّلة بالنفخ، سلع صناعية متينة.

ملاحظة الاختبار: حبيبات البولي إيثيلين عالي الكثافة (HDPE) المعاد تدويرها، المشتقة من نفايات استهلاكية بعد معالجتها بالكامل عبر الخط الإنتاجي، تجاوزت اختبار امتثال إدارة الأغذية والأدوية الأمريكية (FDA) للاستخدام في التطبيقات المتصلة بالأغذية.

٧. المعايير النموذجية للمصنع (مرجع)

٨. عرض القيمة الذي نقدِّمه

• حلٌّ شاملٌ من نقطة واحدة: خط غسل + نظام تكوير + فحص الجودة والتغليف.
• تقنية مُثبتة لتحويل النفايات بعد الاستهلاك إلى حبيبات بولي إيثيلين معاد تدويرها للأغراض الغذائية (PCR-PE) عالية الربحية.
• تصميم وحداتي: يمكن للعملاء اختيار الوحدات وفقًا لإعداد ورشة العمل الحالية.
• إرشادات التثبيت في الخارج، والتشغيل التجريبي، ودعم تدريب المشغلين.
• تمكين العملاء من تحقيق أهداف الاقتصاد الدائري والمحتوى المعاد تدويره المستدام.