TEVALU : Territoire avec valorisation des urines

Projet exploratoire TEVALU (2021)

TEVALU : Territoire avec valorisation des urines

Ce projet exploratoire a pour ambition d’étudier la valorisation territoriale de l’urine pour une utilisation agricole et d'évaluer les impacts sur les services d'assainissement de la mise en place d'une telle filière. La séparation des urines présente un réel intérêt pour augmenter la circularité des nutriments notamment de l’azote et du phosphore puisqu’elle contient 86 % de l’azote excrétée par personne et 60 % du phosphore.

Contexte et enjeux

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A l’échelle d’un territoire comme l‘Ile-de-France, les excréta humaines représentent 22 % des apports en azote et 13 % des apports en phosphore par les engrais synthétiques permettant de produire l’intégralité des besoins alimentaires des habitants (comprenant aussi les importations). De plus, la production d’engrais azotés est fortement consommatrice de ressources fossiles puisque le procédé Haber-Bosch repose sur une forte consommation de gaz naturel. Les gains environnementaux à attendre de la mise en place d'une valorisation territoriale de l’urine peuvent être importants.

 

  1. Réduction de l'utilisation des ressources fossiles puisque la production d’engrais azotés repose sur le procédé Haber-Bosch (forte consommation de gaz naturel);
  2. Réduction de l’impact sur le changement climatique grâce à une diminution de la production conventionnelle d’engrais et la réduction des émissions directes de gaz à effet de serre par le traitement de l’azote sur les stations d’épuration.

Les premières filières de séparation à la source déjà mises en place datent des années 90 dans le Nord de l’Europe (Danemark, Suède). Elles reposent sur le stockage de l’urine en pied de bâtiment, une vidange et un transport par camion vers un lieu de valorisation ou de traitement. La valorisation des urines peut se faire soit avec une approche sans réduction de volume  soit par réduction du volume pour concentrer les nutriments. Une étape d’élimination des micropolluants médicamenteux peut être aussi ajoutée. Les solutions techniques disponibles sur le marché pour l’extraction de l’azote ne sont pas nombreuses, on retrouve essentiellement le stripping qui nécessite lui aussi des consommations énergétiques élevées.

Objectifs

Le projet exploratoire Territoire avec valorisation des urines (TEVALU) a pour ambition d’étudier :

  • La valorisation territoriale de l’urine via un traitement innovant extractif pour une utilisation agricole et
  • Les impacts sur les services d'assainissement de la mise en place d'une telle filière.

Le premier objectif est de questionner la faisabilité technique de la production d’un ou plusieurs fertilisants issus d’urine (urino-fertilisants) et leur impact environnemental. 

Le deuxième objectif est de questionner la faisabilité territoriale de la séparation des urines au regard des gisements et des utilisations. L’analyse territoriale sur la métropole toulousaine aura pour premier objectif de cartographier les gisements d’urine et donc de nutriments mobilisables sur ce territoire. Elle cartographiera aussi les usages potentiels des urino-fertilisants sur le territoire en prenant en considération les besoins, le type et la forme de fertilisants pour le type d’agriculture. L’approche sera basée d’une part sur une analyse statistique concernant la consommation des fertilisants et d’autre part sur des entretiens ciblés sur la région étudiée (Toulouse Métropole).

Le troisième objectif est de questionner la durabilité économique de la valorisation territoriale de l’urine pour une utilisation agricole.

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Afin d’analyser les modifications du modèle économique de l’assainissement mais aussi des fertilisants qu’implique la séparation des urines, il est proposé d’investiguer trois verrous : (1) comment prendre en compte dans le modèle économique les valeurs économiques associées aux aménités environnementales et aux externalités positives associées à la séparation des urines et (2)  quel est le modèle économique sous-jacent à la mise en place territoriale de la séparation des urines (consentements à payer des acteurs de la chaîne de valeur) enfin (3) quelle est la viabilité économique des services d’eau et d’assainissement dans ce contexte. 

3 grands types de débouchés sont ciblés :

  • L’agriculture biologique et conventionnelle (grandes cultures essentiellement)
  • l’horticulture : pépinières privées,
  • les serres municipales, terrains, parcs et jardins des collectivités.

 

Résultats

Contact - Coordination :

Acteurs du projet

Structures INRAE

Département TRANSFORM

UMR TBI

Technologies de traitement de l’urine et récupération des nutriments

Département ECOSOCIO

UMR TSE-R

Economie de l'environnement, Economie de l'eau, Méthodes de monétarisation des impacts environnementaux

Département AGROECOSYSTEM

UMR ECOSYS

Analyse des pratiques culturales d’insertion des urines dans la fertilisation des cultures

Partenaires extérieurs

SOLAGRO

Territorialisation, en économie circulaire et en agroécologie.

Prestation de service (analyse des usages des produits issus des urines)

Date de modification : 27 novembre 2023 | Date de création : 22 juillet 2021 | Rédaction : PSM