Projet Adsorption du Phosphore sur Alumine Régénérable (APAR)

Les ions phosphates ont une affinité très forte avec les oxydes de fer, avec lesquels ils forment des composés stables et insolubles. Les alumines sont des matériaux industriels très résistants à l’attrition, pouvant être conditionnés à la demande dans une large gamme de granulométries. L’entreprise MAANEO a développé en partenariat avec l’IFPEN une alumine imprégnée d’oxyde de fer III, permettant de capter les ions phosphates en solution dans l’eau par simple filtration. L’objet de la démonstration était de tester le procédé en conditions représentatives du fonctionnement réel d’une station d’épuration, de façon à établir la capacité de ce matériau à déphosphater les eaux usées avant leur rejet au milieu naturel. Les divers essais conduits avec des eaux usées réelles ont permis d’obtenir des capacités d’adsorption dynamique en Phosphore satisfaisantes et les essais de régénération des matériaux saturés ont confirmé la faisabilité de récupérer une partie du Phosphore adsorbé.

Toutefois, les différents essais réalisés n’ont pas permis de dépasser un taux de récupération du Phosphore supérieur à 47 % de la quantité initialement adsorbée. Les travaux réalisés ont néanmoins permis de mettre en évidence l’intérêt technologique de ce procédé, qui permet d’atteindre des rendements de rétention en Phosphore très élevés, avec un simple process de filtration, très facile à exploiter. Les coûts de fonctionnement de ce procédé correspondraient donc tout à fait aux moyens techniques et financiers des petites collectivités rurales dans le contexte français. Ces résultats ont permis d’identifier les deux principaux leviers d’abaissement des coûts que sont la capacité d’adsorption initiale, et le taux de récupération du Phosphore, permettant d’envisager un recyclage du matériau adsorbant. 

Une thèse a ainsi été commencée en octobre 2020 avec le laboratoire RAPSODEE de l’IMT d’Albi, visant à optimiser le rendement de ces deux étapes clés. Malgré des résultats assez éloignés de ceux espérés, ces travaux nous ont néanmoins permis de commercialiser une première installation d’élimination du Phosphore dans des eaux de surface, afin d’éviter l’eutrophisation progressive d’un plan d’eau artificiel non renouvelé.