développement de procédés de recyclage du phosphore sous une forme valorisable en agriculture – PHOSPH'OR

Le premier procédé (P1) est destiné aux effluents dans lequel le P est présent majoritairement sous forme
minérale particulaire et l’autre (P2) aux effluents dont le P est principalement dissous. Dans les deux cas, le P
est recyclé sous forme de struvite et/ou de phosphate calcique dans un milieu chargé en matière organique.
Des essais batch ont été réalisés pour confirmer ou compléter les connaissances sur la cristallisation du P en
milieu organique chargé (influence des paramètres, interactions ioniques, rôle de la matière organique). Une
sonde Raman, technique innovante de suivi de la cristallisation in situ, a été utilisée pour étudier l’influence de différents facteurs sur la cristallisation et déterminer les constantes thermodynamiques et cinétiques des modèles explicatifs.

Les pilotes de laboratoire ont permis d’étudier les paramètres influents et dimensionner les pilotes préindustriels testés sur effluents in situ.
La valeur fertilisante phosphatée des produits issus du recyclage a été testée lors d’essais en pots avec du P
marqué. Les données acquises ont permis d’alimenter l’étude économique et environnementale visant à
comparer les procédés innovants aux filières de référence.
A l’issue du projet un procédé P2 est en construction à l’échelle industrielle. Le pilote P1 est efficace et le
produit obtenu, composé principalement de struvite, est un bon substitut des engrais chimiques phosphatés
mais il se révèle peu compétitif sur le plan économique et de nouveaux travaux sont en cours pour l’améliorer.

La dynamique nationale créée autour du recyclage du P par ce projet a permis d’acquérir une lisibilité
internationale des équipes de recherche impliquée sur le sujet qui se concrétise par la poursuite des travaux
sur le procédé P1 programmée dans le cadre d’un projet européen déposé en octobre 2014.

Un brevet a été déposé sur le procédé P2 par le LISBP et Valbio. Les résultats décrivant les mécanismes
chimiques et biologiques et leurs modèles ont été publiés dans des revues scientifiques internationales. Les
pilotes ont été présentés aux professionnels concernés lors de journées techniques comme les Journées de la
recherche porcine ou les journées techniques de l’eau et deux séminaires destinés à tous les acteurs publics ou
privés concernés par le recyclage du P ont été organisés à Toulouse et à Rennes.

Dans certaines régions, l'eutrophisation des réserves d'eau liée à l'excès de phopshore (P) est telle, que les seuils d'alerte définis par l'OMS pour garantir la qualité de l'eau destinée à la consommation humaine ou aux loisirs sont fréquemment dépassés. Pour protéger la ressource en eau, limiter les risques d'intoxication lors d'ingestion accidentelle, et garantir le bon état écologique des cours d'eau, les valeurs limites de rejets de P dans les eaux de surface et des quantités maximales épandables sur le sol sont revues à la baisse. Or dans les zones où les activités agricoles et agroalimentaires dominent, ces limites deviennent un frein au développement, voire même au maintien de ces activités qui sont pourtant, en général les premiers pourvoyeurs d'emploi de ces régions. Paradoxalement, dans certaines régions ou le phosphore des effluents domestiques, industriels ou agricoles est le facteur limitant de leur usage en agriculture, des quantités importantes d'engrais minéraux phosphatés sont importées pour faire face à des besoins agronomiques particuliers, et ce, alors même que le phosphore minéral est une ressource limitée.Ce projet s'appuie sur les travaux scientifiques menés récemment par deux des partenaires pour proposer le développement de procédés de recyclage du phosphore sous une forme directement substituable aux engrais phosphatés.Ceci permettra aux exploitants agricoles, aux industriels ou aux collectivités de répondre à l'évolution des politiques environnementales, en préservant la ressource en eau et en réduisant la consommation de phosphore minéral. Des industriels de l'agro-alimentaire, du traitement des effluents agro-alimentaires et agricoles ainsi que des bureaux d'études se sont associés aux partenaires scientifiques pour mettre en commun les connaissances nécessaires au développement de ces procédés dont la complémentarité permettra de proposer des solutions adaptées à chaque situation technique et réglementaire. Une évaluation de la valeur fertilisante des produits validera la démarche et permettra une évaluation de l'impact économique et environnemental de l'utilisation des produits issus de ces procédés en substitution des engrais minéraux.