Projet H2020 NewFert : Récupération des nutriments des déchets biologiques pour la production d'engrais
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2015 -2018
- Budget alloué 1.209.520,5 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet NewFert
La première étape a consisté à mener une étude approfondie du paysage industriel européen (gestion des déchets municipaux et agricoles) afin d’identifier des sources prometteuses de déchets biosourcés. Le résultat a été un total de 23 échantillons de déchets différents qui ont été analysés et caractérisés chimiquement et physiquement. Des critères d’acceptabilité des déchets potentiels d’origine biologique ont été définis afin d’identifier de nouvelles matières premières potentielles pour la production d’engrais.
Une grande partie du travail a été consacrée à l’étude de la récupération des nutriments à partir des déchets solides, fournissant des matériaux potentiellement adaptés à l’application et des matières premières pour la production d’engrais. Son objectif principal est d'identifier les déchets biosolides viables (tels que les cendres d'incinération des déchets) pour extraire le phosphore, l'azote et le potassium adaptés à une utilisation comme engrais NPK, de sélectionner le processus d'extraction chimique optimal et de concevoir le processus industriel d'extraction chimique des nutriments qui convient à une utilisation dans l'usine d'engrais NPK existante. Un résultat important du projet a été la conception d’un nouveau procédé d’extraction chimique de nutriments, y compris la conception et la construction d’un banc d’essai pour sa mise en œuvre. Grâce aux résultats obtenus, il a été possible de concevoir un procédé industriel d’extraction de nutriments chimiques, adapté à une utilisation dans les usines d’engrais NPK existantes.
Concernant les déchets liquides, un projet pilote à échelle semi-industrielle a été mis en œuvre dans une unité de digestion anaérobie d'une ferme porcine du Morbihan (France) dans le but de valoriser la struvite. Les matières premières d'origine biologique obtenues ont été granulées pour obtenir les engrais NEWFERT NPK.
Enfin, les essais agronomiques ont indiqué que la substitution des matières premières produisait généralement une efficacité de fertilisation similaire à celle des engrais NPK conventionnels avec le même équilibre.
Concernant les résultats d’exploitation, NEWFERT a développé une technologie innovante pour récupérer les nutriments des biodéchets dans l’industrie des engrais. L'une de ces technologies de récupération des nutriments a été brevetée par D&M et Fertiberia (EP17382535.7 : PROCÉDÉ ET INSTALLATION POUR LA RÉCUPÉRATION DU PHOSPHORE À PARTIR DES CENDRES D'INCINÉRATION DES DÉCHETS, date d'embargo : 02/02/2019).
Proman élargira son expertise en conseil dans le domaine des déchets comme source de matières premières pour la conception d'engrais.
L'IRSTEA a développé une nouvelle technologie plus efficace pour la récupération du phosphate par production de struvite. L'Université de León développera une technologie plus efficace pour la réduction de l'azote en utilisant des systèmes bioélectrochimiques.
KWB élargira ses connaissances du processus de fertilisation et ses capacités de conseil dans ce domaine.
Les partenaires du projet ont participé à plus de 90 activités tout au long de la vie du projet : organisation d'une conférence et d'un atelier, élaboration d'un communiqué de presse, élaboration d'une brochure, développement d'un site Web et participation à diverses conférences, ateliers et à un salon professionnel.
Les biodéchets représentent un défi important, car ils sont sous-utilisés comme source potentielle de composés chimiques précieux. Transformer les déchets en ressources est la clé d’une économie circulaire. En particulier, la valorisation des biodéchets est une approche intéressante qui peut offrir des alternatives potentiellement utiles pour le traitement des déchets.
Il est nécessaire de contribuer à maximiser la gestion des nutriments pour un développement durable mondial. Dans cette perspective, les stratégies avancées de valorisation mentionnées ci-dessus, qui permettent la récupération de composés chimiques précieux à partir des biodéchets, sont l’objectif principal en réponse à la transition vers une gestion durable et écologique des nutriments. À cet égard, l’objectif principal du projet est de développer un concept innovant pour l’industrie des engrais, renforçant la compétitivité européenne et stimulant le potentiel de la bioéconomie en Europe en développant une nouvelle chaîne de valeur basée sur des bioprocédés pour récupérer les nutriments des flux de déchets pour la production d’engrais NPK biosourcés.
Le projet NEWFERT implique la conception et le développement de diverses technologies habilitantes qui permettent la réutilisation et la valorisation des biodéchets, les rendant ainsi adaptés comme matière première secondaire dans l'industrie des engrais.
À cet égard, deux procédés principaux ont été développés : une technologie plus efficace pour la récupération du phosphate par la production de struvite à partir de flux liquides, et un procédé de récupération des nutriments à partir de déchets solides qui fournit également des matériaux pour l’usine d’engrais.
Le principal résultat du projet est le développement d’une nouvelle famille d’engrais NPK d’origine biologique, qui seront produits dans l’usine d’engrais. Les engrais NPK obtenus ont été testés agronomiquement dans des essais sur plantes, ce qui a conduit à la conclusion qu'en général, il est possible de remplacer les matières premières conventionnelles par de nouvelles matières premières biosourcées sans réduire l'efficacité de l'engrais.
La valorisation des biodéchets est une approche attractive dans le cadre des politiques européennes de gestion des déchets et du développement d’une économie circulaire. Les déchets provenant des flux biologiques et de diverses sources biologiques sont sous-utilisés en tant que source potentielle de composés précieux. Les engrais jouent un rôle important en tant que fournisseurs de nutriments, dont la production dépend en grande partie des ressources minérales fossiles. En outre, l’industrie européenne des engrais dépend fortement des importations de ces matières premières, ce qui la rend vulnérable aux politiques d’approvisionnement et de prix.
L’objectif principal de la proposition est de développer un concept innovant pour l’industrie des engrais, renforçant la compétitivité européenne et stimulant le potentiel de la bioéconomie en développant une nouvelle chaîne de valeur qui transforme les déchets solides et liquides, en particulier les cendres provenant de diverses sources et les effluents d’élevage, en produits de valeur et de haute qualité : une nouvelle génération d’engrais.
NEWFERT se concentrera sur un système de recyclage des nutriments industriels viable et rentable, en développant de nouvelles technologies de bioraffinage visant à augmenter les taux de récupération des nutriments et à atténuer l'impact environnemental et socio-économique des engrais actuels en remplaçant les nutriments fossiles et non renouvelables par des matériaux biosourcés dans leur composition. Les avantages prévus comprennent également des économies d’énergie substantielles et une réduction des émissions de CO2.
NEWFERT cherche à réduire la dépendance aux matières premières, à prévenir l’épuisement des ressources et à réduire l’impact environnemental, augmentant ainsi considérablement la durabilité de l’industrie des engrais. L'organisation du travail a été conçue pour connecter et réaliser une intégration industrielle réussie, soutenue par une solide analyse des coûts du cycle de vie. La stratégie du plan de travail repose sur huit lots de travail.
Le consortium NEWFERT est dirigé par FERTIBERIA et comprend un groupe équilibré de six partenaires issus de quatre États membres de l'Union européenne : des industries biosourcées, des PME, des organismes de recherche et de technologie (RTO) et des institutions universitaires couvrant la récupération des nutriments à partir de déchets biosourcés.
Les biodéchets aptes à être transformés en engrais commerciaux par des entreprises industrielles ont été identifiés, garantissant que le projet peut avoir un impact industriel significatif. Un remplacement de 15 à 20 % du volume total de nutriments a été obtenu en utilisant uniquement des nutriments recyclés. Les procédés de solubilisation conventionnels ont été modifiés et optimisés pour obtenir une capacité d’extraction maximale, ainsi que le produit approprié pour l’industrie. De nouvelles technologies ont été développées et optimisées pour la récupération de P et N à partir du lisier de porc. Ces procédés contribueront au développement technologique du projet grâce au caractère innovant des deux méthodes d’extraction.
La récupération des nutriments peut être une option privilégiée pour les systèmes contenant un excès de nutriments et les flux à forte teneur en DCO, N et P. Dans l'estimation des coûts, la récupération du P avec un réacteur à struvite est l'option la plus économique pour traiter l'excès de nutriments.
L’introduction de matériaux biosourcés dans une usine NPK remplace non seulement les nutriments, mais peut également entraîner un avantage environnemental en raison de la production de nutriments primaires remplacés ; Cependant, cette marge est en principe faible, surtout dans le cas du potassium. Avec les prix donnés des matières premières et de l'énergie, la production d'une tonne d'engrais NPK 15-15-15 avec des matières premières primaires coûte 284 EUR/t. Si l’on utilise des nutriments issus de déchets secondaires d’origine biologique, les coûts de production spécifiques sont réduits de 2 à 11 %, selon la matière secondaire.
Pour favoriser la récupération des nutriments à grande échelle, il est nécessaire de veiller à ce que la disponibilité du matériel ne soit pas limitée. Seuls certains types de traitement (comme démontré avec AshDec ou DMphos) permettent de récupérer et de recycler de plus grandes quantités de nutriments dans l’industrie des engrais.
Pour FERTIBERIA, ces processus et d'autres qui convertissent les nutriments indisponibles en formes disponibles doivent être spécifiquement évalués en raison de la disponibilité des produits chimiques et de l'énergie, ainsi que par rapport à la quantité de nutriments secondaires dont FERTIBERIA a besoin à Huelva pour les projets futurs.
Les nouvelles technologies, les nouveaux produits et les nouvelles chaînes de valeur auront un impact socio-économique. La transformation prévue en Europe vers une économie circulaire durable dépendra en grande partie des chaînes de valeur durables. Le projet contribuera à la mise en place de systèmes de production durables et économes en ressources, ainsi que d’engrais améliorés par rapport aux engrais traditionnels. L’amélioration des produits fertilisants et des procédures de fertilisation apportera des avantages à la fois pour la santé humaine et pour l’environnement.
- FERTIBERIA SA (FERTIBERIA)
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