TRAITEMENT DU PHOSPHORE


  Pourquoi éliminer le phosphore ?

  Traitement classique

  Technique spécifique de traitement

 


 

Pourquoi éliminer le phosphore ?

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Le phosphore constitue, avec les nitrates, les éléments nutritifs principaux de la flore aquatique. A trop forte dose, il a prolifération d’algues, et donc eutrophisation des cours d’eau. Les effets, liés à cette présence excessive de végétation aquatique, sont essentiellement de deux types :

-Variation de pH, qui est élevé le jour, et proche de la neutralité la nuit.

-Variation de la concentration de l’oxygène dissous, qui sera élevé le jour, et très faible la nuit.

Les conséquences principales sont une mortalité importante de la vie piscicole due au manque d’oxygène et la toxicité de l’ammoniac en milieu basique.

On pourrait penser qu’éliminer l’azote suffirait pour lutter contre les problèmes d’eutrophisation, mais d’une part, certaines algues sont capables de fixer l’azote atmosphérique, et d’autre part la majorité des apports en azote sont faits de manière diffuse, ce qui rend d’autant plus difficile leur élimination.

Par contre, il faut savoir que 42% des apports en phosphore sont d'origines ponctuelles(industries, collectivités...). Ceux-ci en terme de gestion, représentent un levier d'action considérable dans la mesure où ce sont les apports que l'on pourra maitriser le plus facilement.

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Traitement classique

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En France, la concentration en phosphore dans les eaux usées domestiques est en général compris entre 15 et 25 mg/l. Les stations d’épuration biologiques « classique », ne peuvent éliminer une partie du phosphore que par incorporation dans les boues. Cette technique ne peut réduire la quantité de phosphore que de 20 à 30%, ce qui est insuffisant.

En effet, il faut savoir qu’une directive Européenne impose dans les zones sensibles, qu’après épuration, les concentrations en phosphore doivent être inférieurs à :

-2 mg/l pour les agglomérations de 10 000 à 100 000 E.H.

-1 mg/l pour les agglomérations de plus de 100 000 E.H, et un rendement de réduction égal ou inférieur à 80% .

Il faut donc mettre en place de nouvelles techniques pour lutter contre cette pollution des eaux usées.


Technique spécifique de traitement

Les méthodes de déphosphatation sont soit chimique, par précipitation, ou soit biologique, par utilisation de micro-organisme. Mais d’autres techniques sont actuellement en cours de développement.

Déphosphatation chimique

L’élimination chimique du phosphore est réalisée au moyen de réactifs (sels de fer et d’aluminium, chaux) qui donnent naissance à des précipités ou complexes insolubles séparés de l’eau par des techniques de séparation de phases solide-liquide.

 Déphosphatation biologique

Les travaux de recherche ont débuté à partir de constatations fortuites d’élimination du phosphore sur des station faisant l’objet d’un suivi expérimental, en essayant de comprendre et de reproduire les phénomènes observés. Des théories contradictoires ont commencé à voir le jour à partir de 1975. A l’heure actuelle, toutes les théories s’accordent pour dire que ces mécanismes de biochimie moléculaire sont essentiels, mais qu’elles sont raccordées à des mécanismes physico-chimiques.


Estimation du coût

Le surcoût d’investissement dépend de plusieurs facteurs qui sont d’une part l’objectif de qualité recherché, et d’autre part, l’importance et le type de traitement de la station sur laquelle est mise en œuvre le procédé de déphosphatation.

On estime à 10% maximum, le surcoût d’investissement pour des stations de 10 000 à 100 000 habitants. Il est parfois préférable de s’orienter vers la construction d’une nouvelle station de déphosphatation physico-chimiques, plutôt que d’adapter une station déjà existante, à procédé d’élimination du phosphore par voie biologique.

En ce qui concerne le coût de fonctionnement, il est étroitement lié à l’ajout des réactifs. Pour un fonctionnement permanent, le surcoût est estimé à 15%. Il est également estimé qu’il est possible de faire une économie de prés de 50%, dans le cas de l’utilisation d’une méthode biologique (avec une méthode physico-chimique uniquement en traitement complémentaire). Les frais de fonctionnement annuels pour la déphosphatation sont de l’ordre de 1 à 2% maximum du coût de l’investissement global de la station d’épuration.