Années  : 2024 - 2027

Nom du projet  : FreezePee : Evaluation d’un procédé novateur de cryoconcentration : élaboration, analyse et démonstration d’un nouvel urino-fertilisant.

Financement : APR GRAINE de l’ADEME.

1. Contexte et proposition

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 capitale en agriculture, est aujourd’hui essentiellement linéaire. L’azote est majoritairement dénitrifié vers l’atmosphère et n’est recyclé qu’à hauteur de 4 % en Ile-de-France, alors que les excrétions des Franciliens pourraient couvrir les besoins en engrais de l’Ile-de-France. 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 nommés urino-fertilisants.

Le projet Agrocapi (APR Graine 2018) a montré le fort potentiel des urino-fertilisants pour augmenter la résilience de l’agriculture et baisser son empreinte environnementale. Dans la continuité du projet Agrocapi, le projet FreezePee a pour objectif d’établir un nouvel inventaire des filières de valorisation de l’urine en agriculture existantes et émergentes et de les évaluer.

L’objectif à terme, en articulation avec le programme de recherche-action OCAPI, est d’accompagner l’émergence des filières de valorisation de l’urine humaine les plus pertinentes en fonction des différents contextes territoriaux. Ce projet se situe à l’interface entre différentes disciplines (agronomie, sciences de l’environnement, génie des procédés, etc.) et associe des équipes de recherches pluridisciplinaires et complémentaires ainsi que des partenaires non scientifiques.

2. Objectifs

Une étude bibliographique reprenant l’ensemble des connaissances actuelles sera réalisée et complétée par l’évaluation de filières émergentes. Une attention particulière sera portée sur les trois enjeux majeurs soulevés dans le projet Agrocapi, à savoir de réaliser une concentration de l’urine à faible consommation énergétique, de limiter la volatilisation de l’azote et de mieux connaître le devenir des micropolluants organiques.

Des expérimentations seront ainsi réalisées sur les récentes avancées sur la concentration des nutriments par congélation, sur les nouveaux procédés de stabilisation de l’azote (acidification, nitrification passive) et sur le devenir des micropolluants. Les nouveaux urino-fertilisants pressentis sont le granurin acidifié et les urino-fertilisants issus de congélation (dont certains seront produits ad hoc après nitrification passive). Ils seront caractérisés (concentration en nutriments, composition, résidus pharmaceutiques) notamment à travers des
essais en champ (intérêt agronomique, volatilisation d’azote ammoniacal). Leur filière de production sera aussi analysée (consommation énergétique, d’eau, pollutions et consommation évitées, etc.).

Enfin, ce projet souhaite faciliter la diffusion des alternatives possibles en valorisant les résultats à travers la réalisation d’un démonstrateur à visée pédagogique, exposant les problématiques et solutions disponibles et présentant les filières étudiées dans ce projet.

Partenaires

• Université Paris-Est Créteil - LEESU
• Ecole Nationale des Ponts et Chaussées - LEESU
• INRAE - UMR ECOSYS
• Terre et Cité
• Chambre d’Agriculture de Région Ile-de-France

Contacts : Julien Le Roux, Corentin Eschenbrenner, Fabien Esculier