Une des principales sources d'eutrophisation est le phosphore que laissent passer les stations d'épuration des eaux (Step). Les rejets sont plafonnés pour celles de plus de 10 000 équivalent-habitants (EH), mais les petites ne sont pas contraintes. Or, parmi celles-ci, figurent des unités mettant en oeuvre la technologie des filtres plantés de roseaux, dont le rendement épuratoire sur le phosphore est très limité. Au Cemagref, on estime que seulement 30 % du phosphore est retenu et que ce taux a tendance à baisser avec la saturation des supports minéraux. Une solution nouvelle devait donc être trouvée, les procédés traditionnels (biologiques ou de précipitation chimique) étant peu adaptés à ces toutes petites unités, tant sur le plan technique qu'économique. C'est dans cette optique que les chercheurs du Cemagref de Lyon ont étudié une nouvelle voie de traitement. Stabiliser les sédiments Celle-ci consiste à utiliser de nouveaux matériaux d'adsorption dans les filtres, provoquant une précipitation naturelle et durable des phosphates sous forme solide. Des tests ont été réalisés à différentes échelles (dont un pilote expérimental) sur une quinzaine de matériaux à base de calcium, d'hydroxyde de fer et d'aluminium. Il s'est avéré que l'apatite, une roche de phosphate de calcium naturelle, se prêtait le mieux au piégeage du phosphore sous la forme stable d'hydroxyapatite. Les chercheurs ont ensuite étudié dans le détail les cinétiques de précipitation et les valeurs limites atteignables en fonction de la qualité des eaux d'entrée (concentration, niveau de développement de la biomasse, teneur en calcium, pH, etc.) et du type d'apatite utilisée. Il en existe en effet une cinquantaine de différentes et il fallait trouver un équilibre entre la performance de rétention du phosphore et l'hydrodynamique du système. Jugé aujourd'hui utilisable, ce procédé est en cours de validation dans le cadre du projet Rhodanos du pôle de compétitivité Axelera en Rhône-Alpes (lire EM n° 1660 p. 8). Suez Environnement et la société Sint participent à l'expérience menée avec trois qualités d'apatite sur des stations pilotes de 200 à 2 000 EH. Mais le phosphore est aussi dégagé naturellement. Les sédiments qui s'accumulent au fond des plans d'eau naturels, riches en matière organique, piègent en effet l'oxygène des couches profondes, favorisant la libération du phosphore et contribuant donc à l'eutrophisation. C'est le phénomène auquel a été confronté le plan d'eau du Revestidou, situé en amont de l'aménagement hydroélectrique d'Avignon. La Compagnie nationale du Rhône (CNR) s'est penchée sur le problème dans le but d'identifier un moyen de réduire le processus de décomposition des sédiments. Plutôt que de les curer ou de les pomper, de faire digérer les vases par des bactéries appropriées ou encore d'oxygéner l'eau pour anticiper le phénomène de libération du phosphore, la CNR a privilégié une solution chimique, mais non toxique pour les poissons et les baigneurs : le procédé Limnox, qui précipite durablement le phosphore dans les sédiments. L'opération, qui a eu lieu en juin, a consisté à injecter des réactifs (en l'occurrence du nitrate de calcium, du chlorure ferrique et du sulfate d'alumine) dans les premiers centimètres de la couche sédimentaire. Ces réactifs participent à l'oxydation de la matière organique et à la réduction du fer (à l'état ferrique), entraînant fixation du phosphore et dénitrification. Selon la CNR, le traitement serait efficace pendant cinq à dix ans, le temps que le plan d'eau retrouve un fonctionnement biologique normal.