TEVALU - 2 : TErritoire avec VALorisation des Urines – volet 2

Contexte et enjeux

Notre système de production alimentaire et d'assainissement est un non-sens dans la gestion du cycle de l'azote. Cette gestion linéaire génère des consommations d’énergie importantes et des émissions de N2O dans les stations d’épuration alors que la fertilisation chimique est également un grand consommateur d’énergie fossile et émettrice de GES. Une économie circulaire de l'azote nécessite donc une remise en question de la gestion de l'urine et des excrétas dans les villes, et d’évaluer les meilleurs usages possibles des urino-fertilisants dans les zones urbaines et péri-urbaines. Si malgré leur potentiel, ces urino-fertilisants ne pourront pas substituer rapidement les flux importants d'azote consommés par les grandes cultures, ils pourraient être d'abord dédiés à des usages de niche facilitant la transition. 
Le parcours TEVALU financé par BETTER (2021-2023) a permis de définir et quantifier les scénarios possibles d'une transition territoriale qui orienterait les flux d'urine humaine vers l'agriculture plutôt que vers les stations d'épuration. Dans le cadre de TEVALU, un procédé adapté pour extraire l'azote a été optimisé pour aboutir à un meilleur bilan environnemental, et la technologie a été démontrée à une échelle pré-industrielle. Des acteurs et consommateurs ont été identifiés dans un scénario qui a été chiffré et cartographié. Les enquêtes et les scénarios de déploiement ont montré l'importance du marché de niche des fertilisants azotés pour lancer la filière. Associé à une très bonne compréhension de la ressource complexe que représente l'urine, il est indispensable de penser la filière en partant des spécificités du produit final et de ses usages.

Objectifs

Le projet TEVALU 2 est mené sur le territoire de Toulouse (31, France) qui est face à une saturation de sa station d’épuration, associée en particulier à l’azote, comme la majorité des métropoles en France. Le Schéma Directeur d’Assainissement de la Métropole (Toulouse) en 2020 met en évidence un besoin de traitement complémentaire de l’azote sur l’usine de Ginestous (qui ne fait pas de dénitrification aujourd'hui) et des infrastructures menant à des investissements qui atteindront prêt d'un demi-milliard d'euro d'ici 2050, afin de fiabiliser le site dans le cadre de la nouvelle Directive ERU, renforcé par le risque de baisse du niveau d'étiage de la Garonne. Dévier les flux d'urines, au moins des nouvelles habitations, devrait être une priorité
TEVALU-2 aborde les trois points suivants :
1.    Analyse de la pertinence agronomique du produit : l'urino-fertilisant est-il adapté à des besoins agronomiques et à des pratiques plus vertueuses de culture et de fertilisation? 
L’un des aspects les plus prometteurs des urino-fertilisants issus de fermentations lactiques est son potentiel biostimulant, c’est-à-dire leur capacité à améliorer la croissance des plantes, à renforcer leur résilience face aux stress environnementaux et à améliorer l'efficacité de l’utilisation des nutriments (notamment la biodisponibilité du P). Dans ce contexte, des essais en serre seront conduits sur la plateforme expérimentale de l’École d’Ingénieurs de Purpan (EIP) pour évaluer l’efficacité fertilisante et biostimulante des UF dans des conditions contrôlées, permettant de mieux isoler les effets des différents produits. Une déclinaison de cette action s’intéressera à évaluer l’utilisation des UF dans des pratiques privilégiant des usages de fertilisants liquides plutôt que solides.
2.    Mobilisation des acteurs : comment élaborer une filière de collecte, de stockage et de traitement des urines sur un territoire pour minimiser les coûts environnementaux, humains et économiques ? 
Si les acteurs du grand sud-ouest (Bordeaux, Toulouse, Montpellier) autour de l’évaluation des quantités (tonnage, type de producteurs – ménages / gros gisements) cartographiées ainsi que les possibilités théoriques de valorisation des urino-fertilisants ont été identifiés et étudiés, les questions plus opérationnelles de logistique, stockage et solutions de traitement et de valorisation restent à traiter. Que ce soient des productions liées à l’évènementiel ou aux toilettes séparatives développées sur certains sites, la question du niveau de décentralisation de la transformation se pose ainsi que le type de traitement (du plus technologique au « low tech ») qui assure la production de fertilisants différents (biostimulants, engrais azoté concentré, lisain, granulés, struvite…).
TEVALU 2 prévoit une série de rencontres et d’entretiens dans l’objectif de fédérer et mobiliser un réseau d’acteurs toulousains et plus largement (région de Montpellier et de Bordeaux) autour de l’émergence de la filière ainsi que les gestionnaires de collectes sélectives de déchets et d’urine (les Alchimistes, Clervert, Paprec, Un petit Coin de Paradis…), spécialistes des problématiques de gestion de flux et de traitement.
3.    Adaptation d'une approche d'ingénierie (reverse): le procédé peut-il être optimisé pour s'ajuster aux critères souhaités de qualité de certains usages et aux contraintes logistiques?
L’objectif est de mettre en relation les choix et optimisations des procédés de traitement de l’urine avec les contraintes de logistique et la spécificité des usages en aval. Les impacts de différents itinéraires, transformations et utilisation des produits seront quantifiés et analysés.

Fiche du projet

Contact - Coordination

Acteurs du projet