Une équipe de recherche du campus Okanagan de la University of British Columbia récupère des ressources vitales des boues d’épuration

Une nouvelle technique permet d’extraire et de recycler le phosphore des déchets municipaux

À première vue, lorsqu’on examine les boues d’épuration, il peut être difficile d’y trouver une valeur « rachetable ». Cependant, l’équipe de recherche du  Bioreactor Technology Group (anglais seulement) de la University of British Columbia (UBC) voit les choses autrement.

À l’aide d’une combinaison de chaleur, d’eau et de séparation de phase, l’équipe a mis au point une méthode rentable de concentrer le phosphore — qui peut être récupéré efficacement par extraction — des boues d’épuration.

« Le phosphore est un élément non renouvelable, mais essentiel à la vie et il a de nombreuses utilisations industrielles », remarque Huan Liu, étudiant au doctorat à la School of Engineering du campus Okanagan de la UBC et auteur principal d’une nouvelle étude portant sur cette méthode.

Le phosphore est un minéral naturel et crucial pour la santé humaine. Il est également essentiel à la sécurité alimentaire, car il est utilisé dans le monde entier comme engrais commercial, précise M. Liu. Cependant, il est considéré comme une matière première essentielle parce que de nombreux pays comptent sur les importations pour leur approvisionnement.

« La répartition inégale de la roche phosphatée a créé des risques politiques et économiques », mentionne-t-il. « Par ailleurs, les rejets de phosphore provenant de sources de déchets, comme les eaux usées, contribuent de façon importante à l’eutrophisation aquatique, ce qui entraine de graves problèmes environnementaux, tels que la prolifération d’algues et l’apparition de zones mortes dans les lacs. »

M. Liu et sa directrice de recherche, Cigdem Eskicioglu, chercheuse principale de l’étude en cours, étudient un processus prometteur qui intègre la liquéfaction hydrothermique.

Le procédé convertit les composants organiques des boues des eaux usées municipales en biobrut semblable à du pétrole et concentre le phosphore en un résidu solide appelé hydrochar. La teneur totale en phosphore de cet hydrochar peut être environ 100 fois plus élevée que celle des boues brutes, ce qui le rend comparable à la roche phosphatée utilisée dans les engrais commerciaux.

M. Liu décrit le processus d’extraction comme le reflet de ce qui se produit lorsqu’on mélange des minéraux et des acides.

« Nous avons été en mesure d’utiliser, pour la première fois, les réactions cinétiques du lessivage de phosphore à partir de l’hydrochar afin d’optimiser la récupération de matériaux utiles, comme ce qui est nécessaire pour la production d’engrais », explique M. Liu.

Selon Cigdem Eskicioglu, les dernières découvertes de l’équipe sont importantes pour les services publics de traitement des eaux usées qui cherchent à mettre au point un processus de récupération des nutriments utilisables du système.

« À une époque où nous cherchons à être plus durables et à trouver des carburants de remplacement, il est essentiel d’extraire les matières utilisables des déchets », affirme la chercheuse. La récupération et le recyclage sont la solution qui présente également le double avantage de fournir une source secondaire de phosphore qui peut être distribuée à l’échelle mondiale et qui aide également à la protection de l’environnement. »

L’étude a été publiée dans la revue  Water Research et financée par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) ainsi que dans le cadre du programme de la Chaire de recherche industrielle CRSNG-Région métropolitaine de Vancouver en techniques avancées de récupération des ressources à partir des eaux usées. En outre, Huan Liu a mené des études en France pendant six mois en collaboration avec l’équipe d’Ange Nzihou, au Centre de recherche en génie des procédés des solides divisés, de l'énergie et de l'environnement de l’école d’ingénierie IMT Mines Albi-Carmaux.

Cet article a été traduit et publié avec la permission de la  University of British Columbia.

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