AGROCAPI : Étude de filières de valorisation agronomique de produits issus de la séparation à la source des urines
Thématique(s) du living lab concerné :
Agronomie
Territoire du projet :
Plaine de Versailles, Plateau de Saclay, Communauté Paris-Saclay, Communauté d'agglomération Saint-Quentin-en-Yvelines, Versailles Grand Parc
Acteurs impliqués :
Associations, Institutions, Laboratoire de recherche
Cadre/Soutien :
ADEME
Etat d'avancement du projet :
En cours
Personne contact :
Fabien Esculier - fabien.esculier@upmc.fr
Structure(s) porteuse(s) :
École des Ponts ParisTech – UMR LEESU
Page web :
https://www.leesu.fr/ocapi/les-projets/agrocapi/
Code postal :
91400
Ville :
Orsay
Résumé du projet :
La séparation à la source des urines est une innovation prometteuse pour la transition énergétique et environnementale ainsi que le développement d’un métabolisme urbain durable.
Les engrais azotés utilisés en agriculture sont aujourd’hui très majoritairement d’origine synthétique et sont fabriqués à partir de combustibles fossiles occasionnant une grande consommation d’énergie . Le phosphore et le potassium sont eux des ressources fossiles provenant de mines et dont le pic de production risque d’être atteint d’ici quelques décennies.
Une fois apportés au champ, ces éléments sont absorbés par les cultures puis par les consommateurs de ces cultures. N’accumulant pas ces éléments dans notre corps, tout ce qui est absorbé est excrété à travers nos urines et nos fèces. Dans le modèle actuel de gestion des eaux usées (le « tout-à-l’égout »), la plupart des effluents des villes sont drainés et orientés vers les stations d’épuration où ils sont traités. La gestion de ces éléments pourtant essentiels en agriculture est aujourd’hui linéaire. Présents en quantités considérables dans les eaux usées, ils sont pourtant extrêmement peu recyclés (eg. 4 % pour l’azote en Ile-de-France) alors que les excrétions des Franciliens pourraient couvrir les besoins en engrais de l’Ile-de-France (Esculier et al. 2018).
Les urines présentent l’avantage de concentrer la majorité des nutriments excrétés dans un faible volume. De plus, elles sont normalement faiblement contaminées en éléments pathogènes et en métaux, mais la question des contaminants pharmaceutiques reste posée. De nombreux traitements peuvent être effectués sur les urines afin d’aboutir à différents produits (liquides, solides, concentrés…) et filières.
Ce projet a pour objectif d’étudier le bilan environnemental de filières de valorisation agricole de produits issus de la séparation à la source des urines ainsi que les conséquences de leur mise en place. L’objectif à terme est de proposer un paradigme alternatif au « tout-à-l’égout » dans la gestion des eaux usées. Ce projet doit permettre d’accompagner l’émergence des premières filières de valorisation des urines en France en apportant des références dans ce contexte et en abordant les différentes thématiques (intérêt agronomique, contaminants, etc) liés à leur mise en place. C’est pourquoi il se situe à l’interface entre différentes disciplines (agronomie, sciences de l’environnement, sociologie, etc) et associe des équipes de recherches pluridisciplinaires et complémentaires ainsi que des équipes à l’étranger et des partenaires non scientifiques.
Une quinzaine de produits seront caractérisés selon leur intérêt agronomique, leur composition en polluants (ETM, résidus pharmaceutiques, pathogènes, germes de résistance aux antibiotiques) et des essais agronomiques permettront de quantifier leurs intérêts agronomiques et d’évaluer les potentiels impacts environnementaux (émissions gazeuses, devenir des contaminants).
Les freins, leviers et synergies liés à la pratique seront étudiés auprès des acteurs des filières. Des scénarios d’insertion dans les pratiques culturales de différents produits issus des techniques alternatives d’assainissement seront élaborés puis évalués avec un bilan environnemental (ACV) et économique.
Les engrais azotés utilisés en agriculture sont aujourd’hui très majoritairement d’origine synthétique et sont fabriqués à partir de combustibles fossiles occasionnant une grande consommation d’énergie . Le phosphore et le potassium sont eux des ressources fossiles provenant de mines et dont le pic de production risque d’être atteint d’ici quelques décennies.
Une fois apportés au champ, ces éléments sont absorbés par les cultures puis par les consommateurs de ces cultures. N’accumulant pas ces éléments dans notre corps, tout ce qui est absorbé est excrété à travers nos urines et nos fèces. Dans le modèle actuel de gestion des eaux usées (le « tout-à-l’égout »), la plupart des effluents des villes sont drainés et orientés vers les stations d’épuration où ils sont traités. La gestion de ces éléments pourtant essentiels en agriculture est aujourd’hui linéaire. Présents en quantités considérables dans les eaux usées, ils sont pourtant extrêmement peu recyclés (eg. 4 % pour l’azote en Ile-de-France) alors que les excrétions des Franciliens pourraient couvrir les besoins en engrais de l’Ile-de-France (Esculier et al. 2018).
Les urines présentent l’avantage de concentrer la majorité des nutriments excrétés dans un faible volume. De plus, elles sont normalement faiblement contaminées en éléments pathogènes et en métaux, mais la question des contaminants pharmaceutiques reste posée. De nombreux traitements peuvent être effectués sur les urines afin d’aboutir à différents produits (liquides, solides, concentrés…) et filières.
Ce projet a pour objectif d’étudier le bilan environnemental de filières de valorisation agricole de produits issus de la séparation à la source des urines ainsi que les conséquences de leur mise en place. L’objectif à terme est de proposer un paradigme alternatif au « tout-à-l’égout » dans la gestion des eaux usées. Ce projet doit permettre d’accompagner l’émergence des premières filières de valorisation des urines en France en apportant des références dans ce contexte et en abordant les différentes thématiques (intérêt agronomique, contaminants, etc) liés à leur mise en place. C’est pourquoi il se situe à l’interface entre différentes disciplines (agronomie, sciences de l’environnement, sociologie, etc) et associe des équipes de recherches pluridisciplinaires et complémentaires ainsi que des équipes à l’étranger et des partenaires non scientifiques.
Une quinzaine de produits seront caractérisés selon leur intérêt agronomique, leur composition en polluants (ETM, résidus pharmaceutiques, pathogènes, germes de résistance aux antibiotiques) et des essais agronomiques permettront de quantifier leurs intérêts agronomiques et d’évaluer les potentiels impacts environnementaux (émissions gazeuses, devenir des contaminants).
Les freins, leviers et synergies liés à la pratique seront étudiés auprès des acteurs des filières. Des scénarios d’insertion dans les pratiques culturales de différents produits issus des techniques alternatives d’assainissement seront élaborés puis évalués avec un bilan environnemental (ACV) et économique.
Objectif général du projet :
Étudier le bilan environnemental de filières de valorisation agricole de produits issus de la séparation à la
source des urines, contribuant ainsi à l’évaluation des conséquences de leur mise en place au sein des
villes.
source des urines, contribuant ainsi à l’évaluation des conséquences de leur mise en place au sein des
villes.
Actions mises en oeuvres dans le cadre du projet :
1. Synthèse des filières existantes et construction de nouvelles filières
2. Acquisition de données expérimentales en conditions contrôlées et au champ
3. Etude de l’appropriation de la pratique par les agriculteurs
4. Construction de scénarios d’insertion des matières fertilisantes issues de filières alternatives
d’assainissement dans les systèmes de culture
5. Évaluation des scénarios
2. Acquisition de données expérimentales en conditions contrôlées et au champ
3. Etude de l’appropriation de la pratique par les agriculteurs
4. Construction de scénarios d’insertion des matières fertilisantes issues de filières alternatives
d’assainissement dans les systèmes de culture
5. Évaluation des scénarios
Parties-prenantes du projet / partenaires / prestataires et type de partenariat (technique / financier / autre…) :
1. École des Ponts ParisTech – UMR LEESU (Laboratoire Eau Environnement et Systèmes
Urbains), 77455, Champs-sur-Marne
2. INRA - UMR ECOSYS (Écologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes), 78850
Thiverval-Grignon
3. INRA - UMR SAS (Sol Agro et hydrosystème Spatialisation), 35042 Rennes
4. INRA - SAD-APT (Sciences Action Développement - Activités Produits Territoires), 75231 Paris
14e
5. CNRS - UMR 5557 LEM (Laboratoire d’Ecologie Microbienne), 69622 Villeurbanne
6. CAIF (Chambre d’Agriculture d’Ile-de-France), 78 153 Le Chesnay
Urbains), 77455, Champs-sur-Marne
2. INRA - UMR ECOSYS (Écologie fonctionnelle et écotoxicologie des agroécosystèmes), 78850
Thiverval-Grignon
3. INRA - UMR SAS (Sol Agro et hydrosystème Spatialisation), 35042 Rennes
4. INRA - SAD-APT (Sciences Action Développement - Activités Produits Territoires), 75231 Paris
14e
5. CNRS - UMR 5557 LEM (Laboratoire d’Ecologie Microbienne), 69622 Villeurbanne
6. CAIF (Chambre d’Agriculture d’Ile-de-France), 78 153 Le Chesnay
Budget du projet :
400k€
Sources de financement :
Ademe,
SEDE,
SIAAP
SEDE,
SIAAP