20.06.2017, 00:01  

L’extraction du phosphore fait suer

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Par Pierre-André Sieber

Ça phosphore dans les usines d’incinération et les stations d’épuration suisses. L’obligation de retirer le phosphore des boues d’épuration pour le valoriser comme engrais dans l’agriculture ou dans l’industrie – comme dans le Coca-Cola sous forme d’acide phosphorique – éprouve les neurones. Dans une ordonnance, Berne a fixé un délai assez long de dix ans afin de trouver un...

Ça phosphore dans les usines d’incinération et les stations d’épuration suisses. L’obligation de retirer le phosphore des boues d’épuration pour le valoriser comme engrais dans l’agriculture ou dans l’industrie – comme dans le Coca-Cola sous forme d’acide phosphorique – éprouve les neurones. Dans une ordonnance, Berne a fixé un délai assez long de dix ans afin de trouver un moyen de récupérer cet élément chimique dans 220 000 tonnes de boues d’épuration traitées annuellement. Le phosphore provient en grande partie des urines humaines et animales.

A ce jour, l’usine d’incinération de Werdhölzli, en ville de Zurich, mène le projet de recherche le plus avancé. Depuis la mi-2015, Phos4life travaille sur la récupération du phosphore après incinération. Une première en Europe, où l’on songe depuis peu à imiter la Suisse. L’Allemagne vient de décider d’extraire cet élément chimique de ses eaux usées.

Mais avant le bilan qui sera tiré en mars 2018, le canton et la ville de Zurich, partenaires du projet, avertissent: Phos4life ne sera viable que si «des financements couvrant les coûts additionnels» sont garantis. Les surcoûts engendrés par ce traitement inédit s’élèvent à 70 francs par tonne de boues déshydratées incinérées. En clair: brûler des boues et les déphosphorer coûte 170 fr./t au lieu de 100 fr./ t. Le surplus n’est pas couvert par les revenus provenant de la vente du phosphore.

C’est un grave handicap. Le projet zurichois ne donne pas dans la facilité. Aucune technologie n’existe sur le marché. Par analogie avec les méthodes de l’industrie minière, l’extraction du phosphore s’effectue comme pour le minerai en faisant passer au travers des cendres un liquide ou un gaz.

«Les essais en laboratoire effectués en 2015 ainsi que l’installation pilote testée à Madrid ont été concluants», assure Isabelle Rüegg, porte-parole de la Direction des travaux publics du canton de Zurich. «Nous devons approfondir l’étude de ces résultats. Mais on peut dire que les objectifs fixés peuvent être atteints». La compagnie espagnole Tecnicas Reunidas (TR) fournit le savoir-faire. La société ibère offre entre autres ses services à la multinationale Glencore, spécialiste de l’exploitation minière. «Ce projet participe à notre engagement pour le développement durable et constitue une étape clé dans le développement de technologies qui participent à faire de l’économie circulaire une réalité», précise Javier Limpo Orozco, directeur de division chez TR.

La faîtière des usines d’incinération a des doutes. «Le phosphore obtenu par le procédé testé à Werdhölzli est plus cher que celui produit à partir du minerai brut», soutient Robin Quartier, de l’Association suisse des exploitants d’installations de traitement des déchets. «Si l’on veut appliquer l’ordonnance fédérale, je pense qu’on va s’orienter vers un centre de traitement unique pour toute la Suisse. Du point de vue économique, il serait absurde que chaque site se dote d’une installation propre.»

Pas si irréaliste

Mais le projet zurichois n’est peut-être pas si irréaliste. «La production d’engrais provenant de cendres de boues avait été écartée après évaluation, car jugée trop peu efficace: marché inexistant en Suisse, débouchés risqués auprès d’acquéreurs étrangers, sans garantie d’un rendement sûr», explique Christoph Zemp, chef de l’Office de l’environnement du canton de Zurich. «D’où l’orientation vers un produit de qualité supérieure, avec de meilleurs débouchés. L’acide phosphorique issu de cendres remplit ces conditions».

Une chose est sûre: la mise en décharge des cendres avec phosphore touche à sa fin. «Les centrales d’incinération qui brûlent déchets ménagers et boues d’épuration ensemble, dans un même four, ne pourront plus le faire», commente Robin Quartier. «Le mélange des déchets dilue le phosphore et rend impossible son extraction ultérieure. C’est contraire à l’ordonnance fédérale». Actuellement, les usines où les boues sont brûlées avec les déchets sont situées à Türgi (AG), Thoune (BE), Colombier (NE), La Chaux-de-Fonds, Buchs (SG), Saint-Gall, Zuchwil (SO), Giubiasco (TI) et Monthey (VS). Celles de Sion, Oftringen (AG), Bazenheid (BS) et Saidef à Posieux (FR) disposent par contre de fours ne brûlant que des boues.

Cimentiers aux aguets

Un autre acteur suit avec attention l’évolution de ce dossier: les cimenteries. Les boues d’épuration représentent pour elles un combustible convoité (13% du total ou 45 000 t. par année). Leur incinération rapporte de l’argent tout en permettant de respecter l’ordonnance sur le climat. Mais les cimenteries incinèrent les boues d’épuration à condition qu’elles soient bien sèches, ce qui coûte cher aux stations d’épuration, car ce combustible contient 70% d’eau. Il faut donc chauffer pour déshydrater, et ce processus n’est écologique que si cette chaleur peut être fournie à partir d’une source renouvelable.

Quel est le tarif d’incinération des cimentiers? Mystère et boule de gomme. Il faut se référer à une étude de Basler et Partner pour découvrir que l’incinération de boues coûte 608 fr./t en cimenterie contre 802 fr./t en usine de valorisation thermique des déchets. Les usines ne brûlant que des boues facturent quant à elles 750 francs par tonne.

Les prix facturés par les cimenteries sont donc inférieurs à ceux des incinérateurs. Mais tel n’a pas toujours été le cas. Il y a quelques années, leurs tarifs étaient si élevés que le canton de Zurich a été contraint de trouver une solution propre sur le site de Werdhölzli. «Les cimentiers ne sont du reste pas très contents de l’ordonnance fédérale contraignant à extraire le phosphore, car ils risquent de perdre un combustible très intéressant», explique Robin Quartier.

D’où leur intérêt pour les recherches menées en Suisse. Mais pas à partir des cendres, car les cendres, ça ne brûle pas en cimenterie.

Quelle est la meilleure méthode d’extirpation?

Tirer le phosphore des boues humides ou des cendres: quelle est la meilleure méthode? «Excellente question!», répond Beat Ammann, responsable du projet Arabern. «Mais on ne le sait pas encore. Nous avons quatre ou cinq études qui disent exactement le contraire».

La faîtière des cimentiers semble avoir plus de certitudes. «Extraire le phosphore à partir de la matière humide est meilleur», assure Georges Spicher, directeur de cemsuisse.

«La voie royale»

«Il y a moins de métaux lourds. Elle est aussi meilleure en vue de produire du combustible alternatif utilisé en cimenterie. Remarquez que brûler les boues d’épuration en les mélangeant aux déchets ménagers, comme on le fait actuellement, est un non-sens écologique», explique l’expert. «On les utilise pour diminuer l’énergie dégagée, sans compter que de 400 à 500 kg par tonne de boue injectée finissent en scories déposées en décharge, ce qui alourdit la facture écologique des générations futures.»

En cimenterie, les boues sont valorisées en tant qu’énergie et cendres incorporées au ciment. L’Office fédéral de l’environnement estime du reste que c’est «la voie royale».

RAPPEL DES FAITS

L’extraction devenue obligatoire d’un élément chimique, le phosphore, va coûter des millions aux usines d’incinération et d’épuration. Plutôt que des cendres, les cimenteries préfèreraient, elles, extraire cette substance des boues d’épuration.


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