Le phosphore n'est pas qu'une substance à déloger des eaux usées urbaines. Il peut aussi être recyclé en produit destiné à la filière agroalimentaire, dans un contexte où se profile la raréfaction du phosphate de roche. Pour l'exploitant de station d'épuration, ce peut être l'occasion de remédier à l'obturation de canalisations provoquée par la présence de phosphore ou d'obtenir des boues allégées en nutriments pour l'épandage. Divers projets visent des applications à échelle industrielle. Nombre d'entre eux passent par la précipitation du phosphore et de l'azote en struvite avec ajout de magnésium. Ainsi, le constructeur d'unités de méthanisation Naskeo Environnement s'apprêtait, fin 2014, à mettre en route un pilote industriel dans la station d'épuration de Castres, avec un soutien de l'Ademe et de l'agence de l'eau Rhône Méditerranée Corse. Pour son réactif magnésien, la PME utilise un coproduit de la fabrication de magnésie, soumis à une mise en suspension. Le procédé consiste en un réacteur à lit fluidisé, qui reçoit la fraction liquide du digestat issu de la méthanisation de boues de cette station de 95 000 EH. « Nous avons notamment optimisé la vitesse de fluidisation pour obtenir la struvite la plus pure possible et pour en faire grossir les cristaux, ce qui facilite leur séparation de l'eau dans le process, puis leur commercialisation », indique Romain Debord, ingénieur R & D chez Naskeo. « Lors de nos essais, 85 % du phosphore contenu dans le digestat liquide se retrouve dans la struvite. » Les contours de la filière sont à l'étude. Avec une démarche de normalisation en perspective, la struvite castraise pourrait être écoulée en bigbags auprès des producteurs de fertilisants ou des utilisateurs eux-mêmes. Le canadien Ostara a également opté pour le lit fluidisé. Son réacteur traite les eaux issues de la déshydratation des boues. La start-up a notamment équipé la station d'épuration de Thames Water à Slough (Royaume-Uni). Elle a été sélectionnée, en 2011, pour participer au programme Innovation Accelerator de Veolia. De son côté, le groupe français prépare la commercialisation, à partir de 2015, d'une technologie testée à la station de Bruxelles-Nord, dans le cadre du P-Rex (programme européen sur la valorisation du phosphore des eaux usées). Il s'agit d'un réacteur à mélange intégral, appliqué au filtrat issu de la déshydratation des boues. Une zone lamellaire procède à la séparation solide/liquide. L'ajout de chlorures de magnésium engendre la formation de struvite. Ce procédé destiné aux eaux industrielles et municipales a été développé au départ pour l'adoucissement industriel. Il permet de récupérer jusqu'à 20 % du phosphore contenu dans les eaux usées urbaines. « Seules sont éligibles les stations dotées d'un traitement biologique du phosphore puis d'une digestion anaérobie, qui permettent le relargage du phosphore », signale Ludovic Renoux, responsable de marché chez Veolia Water Technologies. Et d'ajouter : « Nous ne nous interdisons pas d'utiliser des procédés complémentaires, comme le stripping amont du CO2 », par aération forcée des filtrats de déshydrata-tion. La struvite, une fois conditionnée en cristaux ou en pellets, pourrait être confiée à un prestataire d'épandage. D'autres acteurs extraient le phosphore des cendres de boues après mono-incinération, soit la combustion des boues seules. Le belge Ecophos traite par le même procédé les cendres ou de la roche de qualité inférieure (moins concentrée en phosphore, contenant des impuretés). Avec diverses étapes de purification, l'injection d'acide chlorhydrique génère une solution de phosphore, neutralisée au calcaire, ce qui produit, in fine, du phosphate dicalcique (DCP) sous forme solide pour le marché de l'alimentation animale. Un pilote de 1 tonne par heure en Bulgarie traite des cendres de boues. La société a engagé un investissement de 60 millions d'euros à Dunkerque pour ouvrir, d'ici à 2017, une usine de production de 220 000 tonnes par an de DCP. Des bilans matières notamment devront préciser les performances de ces projets. Si, parmi les collectivités françaises, ce type de valorisation reste pour le moins embryonnaire, les eaux usées municipales contiennent, selon les données du P-Rex, 20 % de la demande en phosphore. CC