Les filières végétalisées se sont largement développées pour le traitement des eaux usées domestiques des petites collectivités. Cependant, le manque de connaissance sur leur capacité à traiter des effluents fortement chargés et leur emprise foncière élevée apparaissaient comme des freins pour leur application aux effluents industriels. Dans ce contexte, Jean Voisin, filiale tourangelle du groupe Etchart, spécialiste du filtre planté de roseaux pour l'assainissement des petites et moyennes collectivités, a souhaité élargir ses compétences au secteur industriel. Avec le soutien du pôle de compétitivité Dream, l'entreprise a monté et piloté le projet collaboratif Phytoria, lauréat de l'appel à projets Éco-industries 2012 de la Direction générale des entreprises (DGE) du ministère de l'Économie. Ce projet de recherche est mené depuis deux ans et demi en partenariat avec le bureau d'ingénierie Utilities Performances, spécialiste de la performance énergétique et du cycle de l'eau dans l'industrie et les collectivités publiques, et le laboratoire Gepea de l'École des mines de Nantes, spécialisé en génie des procédés d'épuration végétalisée. L'agence de l'eau Loire-Bretagne et l'Ariac (Association régionale des industries alimentaires du Centre) ont également soutenu le projet. Phytoria cherche à développer des filières d'épuration végétalisée performantes et adaptées à des effluents souvent très chargés (concentration en DCO entre 1 et 25 g/l). La réduction de l'emprise foncière par rapport aux ratios utilisés pour les effluents domestiques et l'adaptation du procédé à la variabilité des rejets liée aux processus de production faisaient également partie des objectifs du projet. Des installations pilotes et des démonstrateurs à taille réelle ont été implantés sur sept usines de pâtisserie : St Michel à Contres [41] et à Sainte-Péreuse [58], la Crêperie de Langadoué à Rédéné [29], de production de sodas l'Abeille à Cholet [49], la laiterie Cilam à la Réunion, la conserverie de légumes Allaire à Saint-Aignan-des-Gués [45] et la chocolaterie Cluizel à Damville [27]. Sur ces sites, plusieurs filières différentes ont été testées : « tout végétal » constituée d'un ou deux étages de filtres plantés, « mixte » combinant des réacteurs biologiques aérés et des filtres plantés, ou encore une filière de type « boues activées » avec des filtres plantés en finition. Les campagnes d'échantillonnage et d'analyses ont été réalisées pendant plus de deux ans avec l'aide des différents partenaires intéressés, y compris les industriels, par les enjeux économiques et environnementaux du projet. Les études ont montré l'importance d'une bonne étape de quantification et de caractérisation des effluents industriels car les rejets d'une même branche d'activité possèdent des spécificités propres à chaque site de production. Les résultats d'analyse sur les macropolluants (DCO, DBO, MES, N, P, etc.) ont été systématiquement validés par des laboratoires accrédités et des organismes de contrôle indépendants (laboratoire Inovalys à Nantes, Laboratoire de Touraine, Labocea à Quimper, laboratoire Wessling, conseil départemental du Loir-et-Cher). Ils ont affiché des rendements épuratoires de 90 à 99 % conformes aux niveaux de rejet imposés par l'arrêté du 2 février 1998. Les recherches des micropolluants (phtalates, HAP, alkylphénols, organoétains, métaux, etc.) ont été réalisées par le laboratoire Eurofins. Les solutions végétalisées développées s'adressent à tous les industriels produisant des effluents biodégradables (agroalimentaire, textile, cosmétique, etc.). La diversité des sites industriels testés a permis d'établir des critères de dimensionnement spécifiques pour chaque branche d'activité selon les caractéristiques des effluents (ratio C/N/P, ratio DCO/DBO, matières organiques majoritairement solubles, particulaires, présence de graisses). Selon les filières et le type d'effluent, les surfaces ont été réduites d'un facteur deux à quatre par rapport aux filtres plantés municipaux. Une gamme complète de filières adaptées aux contraintes spécifiques des industriels (volumes, type d'effluent, emprise foncière, profil terrain, etc.) a pu être développée. Ainsi, les filières tout végétal basées sur un principe de filtres plantés de roseaux à forte charge visent les petites usines rejetant moins de 100 mètres cubes d'eaux usées par jour. Les filières mixtes intégrant un traitement végétal de finition couplé à un système aéré de culture libre ou fixée permettent, quant à elles, de traiter des débits supérieurs à 400 mètres cubes par jour. En plus de leur intérêt économique, les filières végétales développées présentent des avantages environnementaux significatifs à comparer aux procédés intensifs couramment utilisés par les industriels de l'agroalimentaire (boues activées, bioréacteurs à culture fixée et traitements physico-chimiques) : une consommation électrique et de réactifs chimiques faible et l'utilisation réduite de matériaux. En outre, ces solutions produisent des volumes de boues beaucoup plus faibles, limitant les coûts d'évacuation et de traitement. En effet, les matières solides s'accumulent en surface des filtres plantés où elles participent à la filtration et sont progressivement déshydratées et minéralisées. Les matières solubles sont dégradées au cœur du massif filtrant grâce à l'écosystème riche et varié sélectionné. Fort de son savoir-faire, Jean Voisin et son partenaire Utilities Performances veulent développer ces technologies sur le marché national et international. Des débouchés prometteurs ont été identifiés dans des pays émergents tropicaux, encouragés par les très bons résultats obtenus à la Réunion sur ce projet.