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Pour que l'urine ne finisse plus dans les égouts

Il y a près de 450 ans, un alchimiste isola le phosphore de l'urine. Mais l'intérêt de l'urine ne s'arrête pas là, car elle est également une source d'ammoniac, de potassium et de sels de sodium, ainsi que d'énergie hydrogène.
Pour que l'urine ne finisse plus dans les égouts
L'installation de toilettes et d'urinoirs dans les nouveaux bâtiments constitue une occasion d'exploiter le riche contenu de l'urine. Le projet VALUEFROMURINE (Bio-electrochemically-assisted recovery of valuable resources from urine) a développé, démontré et évalué un système économe en énergie pour récupérer des éléments fertilisants à partir de l'urine.

Les chercheurs ont développé deux procédés pour séparer les ressources des déchets. La précipitation de la struvite isole le phosphore pour produire de l'engrais. Et un système bio-électrochimique récupère l'hydrogène pour l'énergie ainsi que l'ammoniac, lui aussi destiné à la production d'engrais.

De nouveaux développements du système bio-électrochimique permettent de récupérer 95 % de l'ammoniac. Dans la chambre cathodique, une membrane hydrophobique perméable aux gaz permet une meilleure extraction de l'ammoniac. Un nouveau système électrochimique a d'autre part été conçu, fabriqué et testé pour la récupération de l'ammoniac, promettant un taux élevé d'élimination et une récupération économe en énergie.

L'intégration de l'opération de récupération du phosphore avec le système bio-électrochimique a montré des résultats prometteurs. Les résultats de ces essais ont suscité d'autres idées pour une utilisation à plus grande échelle et l'automatisation du procédé, et des tests préliminaires ont suscité l'intérêt d'un utilisateur potentiel.

Au cours des essais pilotes, l'installation a pu traiter quotidiennement 100 litres d'urine. Les résultats ont montré qu'il est possible de récupérer environ 95 % du phosphore et jusqu'à 50 % de l'ammoniac dans le cadre d'un fonctionnement en continu. La struvite et le sulfate d'ammonium produits sont conformes à la réglementation néerlandaise sur les engrais et, avec son faible contenu en métaux lourds, la struvite est un produit fertilisant respectueux de l'environnement.

Des études sur l'évaluation du cycle de vie et sur le coût du cycle de vie ont mis en évidence plusieurs avantages, essentiellement liés à une faible consommation d'électricité et au faible encombrement des infrastructures. L'étude d'acceptation de cette technologie a montré que les motivations et les obstacles diffèrent en fonction des cibles commerciales visées et que l'argumentation doit être adaptée aux besoins et points de vue de chaque segment du marché.

L'adoption à grande échelle du traitement de l'urine dépendra des défis technologiques et des moteurs économiques, dictés par l'ampleur des modifications à apporter aux infrastructures d'évacuation de l'urine. Dans l'ensemble, les chercheurs de VALUEFROMURINE estiment que la nouvelle technologie pourrait produire 18 % du phosphore et 25 % de l'azote nécessaires dans l'UE.

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Mots-clés

Urine, phosphore, ammoniac, énergie, VALUEFROMURINE, bio-électrochimique