La valorisation des eaux usées laitières améliore l’efficacité des champignons à rot blanc dans le traitement des effluents de papier recyclé

Transformer deux problèmes de déchets en une solution propre

Le recyclage du papier et du carton préserve les arbres mais génère des eaux sales chargées de produits chimiques résistants et d’une couleur sombre. Les usines laitières produisent aussi de grands volumes d’eaux usées riches en nutriments qui peuvent nuire aux rivières et aux lacs. Cette étude montre qu’en combinant ces deux flux de déchets et en laissant des champignons spécialisés faire le travail, il est possible de transformer des eaux polluées en un effluent beaucoup plus sûr pour l’environnement, tout en réduisant les coûts de traitement et en favorisant la réutilisation de l’eau en industrie.

Eaux sales provenant du papier et du lait du quotidien

La vie moderne dépend du papier et des produits laitiers, et ces deux industries consomment d’énormes quantités d’eau. Les papeteries qui recyclent rejettent des eaux riches en composés difficiles à dégrader comme la lignine, les encres résiduelles et divers additifs. Ces effluents présentent une demande chimique en oxygène (DCO) très élevée, une forte coloration et contiennent souvent des métaux, autant d’éléments susceptibles d’endommager la vie aquatique. Parallèlement, les industries laitières produisent des eaux usées concentrées en matière organique et en nutriments tels que l’azote et le phosphore. Libérés sans traitement, ces nutriments peuvent stimuler la croissance indésirable de microbes et d’algues.

Des champignons amateurs de bois utiles

Les chercheurs se sont focalisés sur deux types de champignons à rot blanc, Bjerkandera adusta et Phanerochaete chrysosporium. À l’état naturel, ces champignons vivent sur le bois et sont réputés pour dégrader la lignine, la composante résistante qui colle les parois des cellules végétales. Ils sécrètent des systèmes enzymatiques puissants capables de démanteler une grande variété de composés complexes et parfois toxiques, y compris des colorants et des polluants industriels persistants. Toutefois, pour être efficaces, ces champignons ont besoin d’un apport suffisant en nutriments, en particulier en azote et en phosphore — exactement ce que les eaux usées laitières peuvent fournir en abondance.

Mélanger les flux de déchets pour un meilleur nettoyage

Dans cette étude, les effluents d’une usine de papier et de carton recyclés ont été mélangés avec des eaux usées laitières brutes, sans aucune stérilisation ni ajustement du pH, pour reproduire des conditions industrielles réelles. L’équipe a testé différentes proportions d’effluent papetier, des quantités variables de champignons et des temps de contact distincts afin de trouver une configuration à la fois efficace et praticable à grande échelle. Si un effluent papetier de faible concentration (25 %) permettait aux champignons d’éliminer la DCO et la couleur plus facilement, une concentration de 50 % offrait le meilleur compromis entre performance de dépollution et volume d’eau traité. L’ajout de seulement 10 % d’eaux usées laitières comme source de nutriments a considérablement amélioré l’activité fongique, conduisant à une forte élimination des polluants sur six jours, même en condition non stérile et en milieu réel.

Dans quelle mesure l’eau devient-elle plus propre ?

Dans les conditions de fonctionnement retenues — effluent papetier à moitié concentré, eaux usées laitières riches en nutriments et dose fongique plus élevée — le système a éliminé environ 94 % de la DCO et près de 36 % de la coloration. Il a également réduit la demande biochimique en oxygène sur cinq jours (DBO5) de plus de 95 % et supprimé près de la moitié de la lignine. Des métaux lourds tels que l’aluminium, le titane, l’étain et le zinc ont fortement diminué, dans certains cas de plus de 90 %. L’analyse chimique a montré que de nombreux composés aromatiques complexes présents au départ avaient disparu après traitement, remplacés par des molécules plus simples et des acides organiques, ce qui reflète la dégradation des structures lignine-like par les champignons en fragments plus petits et moins nocifs.

De l’eau toxique à une eau compatible avec les plantes

Pour vérifier si l’eau traitée était réellement moins dangereuse, les chercheurs ont réalisé des tests de germination avec des graines de mungo. Les mélanges non traités de rejets papetiers et laitiers, surtout à forte concentration, ralentissaient fortement la croissance des racines et témoignaient d’une toxicité marquée. Après traitement fongique dans des conditions optimales, les graines ont beaucoup mieux poussé même dans un effluent non dilué, et l’indice de phytotoxicité calculé a diminué de plus de moitié. Cela montre que le processus ne se contente pas de déplacer les polluants : il réduit véritablement leur impact nocif sur les organismes vivants.

Boucler la boucle dans l’utilisation industrielle de l’eau

Dans l’ensemble, l’étude démontre qu’associer l’effluent de papier recyclé avec les eaux usées laitières et une équipe fongique soigneusement choisie peut transformer deux responsabilités environnementales en un système plus propre et circulaire. Sans stérilisation coûteuse ni ajout chimique, le procédé réduit significativement la pollution, élimine certains métaux et rend l’eau beaucoup moins toxique, tout en permettant une réutilisation accrue au sein de l’usine. Pour un public non spécialiste, le message principal est simple : en laissant les bons microbes exploiter les déchets d’une industrie pour nettoyer ceux d’une autre, on peut économiser de l’eau, réduire les coûts et alléger la pression sur les rivières et les sols.

Citation: Kamali, H., Gholami, M., Ehrampoush, M.H. et al. Dairy wastewater valorization enhances white rot fungi performance in recycled paper effluent treatment. Sci Rep 16, 8345 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-35695-z

Mots-clés: eaux usées papier recyclé, eaux usées laitières, champignons à rot blanc, biorémédiation, économie circulaire