Boues d'épuration transformées en minéraux valorisables et en biogaz

Épandre les boues d'épuration directement sous forme d'engrais est interdit en Suisse depuis une douzaine d'années en raison de la quantité croissante de polluants qui s'y trouvent, a indiqué lundi l'Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) dans un communiqué.

Récupérer le phosphore

Les milliers de tonnes annuelles de phosphore qu'elles contiennent partent donc en fumée lors de l'incinération des boues, faute de technologie ad hoc pour le recyclage de ce composé chimique essentiel à de nombreux processus biologiques, dont la photosynthèse.

Un dispositif, mis au point au Laboratoire des processus durables et catalytiques de l'EPFL, et développé par l'entreprise TreaTech, permet de récupérer ce phosphore dont le marché est estimé à plus de 33 milliards de francs. Il permet également – grâce à un autre procédé appelé gazéification hydrothermale et imaginé à l'Institut Paul Scherrer (PSI) – de produire du biogaz.

Un état "supercritique" entre le liquide et le gaz

Récupérée dès la sortie de la STEP, sans traitement préalable, la boue est soumise à une pression et une température élevées (400 degrés) qui ont pour objectif de le faire entrer dans un état "supercritique", c'est-à-dire entre le liquide et le gaz. Ses nouvelles propriétés précipitent les sels.

Taux de récupération de 90%

Ce procédé a été optimisé afin que le phosphore ainsi que d'autres sels minéraux se cristallisent et puissent facilement être recueillis. "Cela permet un taux de récupération du phosphore supérieur à 90%", précise Frédéric Juillard, directeur général de TreaTech, cité dans le communiqué.

Pour assurer une valorisation de ces boues, certaines stations d'épuration sont d'ores et déjà équipées d'un système de production de biogaz. Mais avec les biodigesteurs utilisés actuellement, seuls 40% à 50% de la matière organique peut être convertie en biogaz.

Les chercheurs ont trouvé la solution au PSI, qui dispose d'un réacteur au ruthénium capable de convertir près de 100% de la matière organique en biogaz. Ce dernier peut ensuite être utilisé pour produire de la chaleur ou de l'électricité, voire utilisé comme biocarburant. L'eau, récoltée en fin de traitement, ne contient plus de composés nocifs et peut être réinjectée dans le réseau.

Gain de temps

La technologie utilisée permet également un précieux gain de temps puisque vingt minutes suffisent à la transformation, alors que les biodigesteurs actuellement utilisés ont besoin d'une trentaine de jours pour assurer la conversion.

La jeune pousse, soutenue par l'Office fédéral de l'énergie et le PSI, construit actuellement un système à plus grande échelle – avec une capacité de traitement de trois tonnes par heure – et prévoit la première installation dans une station d'épuration en 2022.

Elle anticipe ainsi les nouvelles normes dont souhaite se doter la Confédération concernant le recyclage obligatoire du phosphore dès 2026.

>> Lire : La Suisse veut être auto-suffisante dans sa production de phosphore

ats/sjaq