Nouvelle méthode pour valoriser les boues d’épuration sous forme d’engrais

L’Université Hohenheim de Stuttgart (Bade-Wurtemberg) s’intéresse à la valorisation de nouvelles sources de phosphore pour la production d’engrais. Ces derniers sont à l’heure actuelle principalement produits à partir de ressources minérales issues de mines au Maroc, Chine et Etats-Unis. Les boues d’épuration constituent une source alternative mais dont l’isolement du phosphore pose problème. Les chercheurs de Stuttgart ont développé une nouvelle méthode de valorisation basée sur une carbonisation hydrothermale (HTC) des boues.

 

Le procédé consiste à introduire dans un autoclave [1] des quantités préalablement définies de boues d’épuration. Celles-ci sont confinées et chauffées à plus de 200 °C. Après environ deux heures de traitement, les boues se sont transformées en une forme de biocharbon. Celui-ci est cependant encore impropre à l’utilisation en tant qu’engrais. Il est donc introduit dans un bain d’acide pour casser les liaisons carbones, avant de rajouter du sel de magnésium afin de dissocier l’eau. Après ces différents traitements, une poudre phosphatée de formule NH₄MgPO₄ est obtenue, appelée Struvite. L’intégralité du processus est une variante du procédé de carbonisation hydrothermale (HTC, de l’anglais Hydrothermal Carbonization) de plus en plus utilisée pour la production de biocharbon. [2] Dans d’autres procédés, les boues sont simplement brûlées à haute température et réduites en cendres. Cependant les plantes ne peuvent pas s’en nourrir, d’où l’intérêt de la HTC.

 

La struvite peut être utilisée telle quelle comme engrais. Elle présente l’avantage, par rapport à l’épandage pur et simple des boues d’épuration, de ne pas contenir de métaux polluants. Quant aux engrais phosphatés minéraux, ceux-ci ont tendance à contenir des polluants issus des mines d’où ils sont extraits, parmi lesquels de l’uranium en faible quantité.

 

Le procédé actuel est encore cher, car pour maintenir un fort taux de phosphore, les boues d’épurations ne peuvent être mélangées avec d’autres intrants lors de la carbonisation hydrothermale. Les tests n’ont pour le moment été réalisés qu’en laboratoire et sans expérimentation sur une station d’épuration. Cependant cette nouvelle méthode s’inscrit dans une logique d’économie circulaire et de valorisation de déchets peu utilisés. Par ailleurs, la hausse des prix des engrais phosphatés, au fur et à mesure que les mines se tarissent, pourrait rendre ce procédé intéressant à moyen-terme.

 

 

[1] Définition d’autoclave issue du dictionnaire Larousse en ligne « Récipient à parois épaisses et à fermeture hermétique, destiné à réaliser sous pression soit une réaction industrielle, soit la cuisson ou la stérilisation à la vapeur. »

 

[2] Sur le procédé HTC, voir par exemple : « Biomasse : mise en service d’une installation pilote de production de charbon « vert » », Science Allemagne, 15/07/2013 – https://www.science-allemagne.fr/fr/actualites/energie/biomasse-mise-en-service-dune-installation-pilote-de-production-de-charbon-vert/

 

 

Plus d’informations :

• Andrea Kruse, responsable du projet, Université d’Hohenheim – e-mail : Andrea_Kruse[at]uni-hohenheim.de

 

Source : « Günstig & schadstofffrei: Neue Methode verwandelt Klärschlamm in unbedenklichen Dünger », Communiqué de presse de l’Université d’Hohenheim, 19/08/2015 – https://www.uni-hohenheim.de/pressemitteilung?&tx_ttnews[tt_news]=28785&cHash=92f92ad904

 

Rédacteur : Sean Vavasseur, sean.vavasseur[at]diplomatie.gouv.fr – www.science-allemagne.fr