Projet H2020 RUN4LIFE : Récupération et utilisation des nutriments : quatre engrais à faible impact
- Taper Projet
- État Rempli
- Exécution 2017 -2021
- Budget alloué 6.239.340,65 €
- Portée Europeo
- Principale source de financement H2020
- Site Web du projet RUN4LIFE
Les stations d’épuration des eaux usées domestiques décentralisées actuelles gaspillent des nutriments précieux. Des éléments essentiels tels que l’azote, le phosphore et le potassium, indispensables aux applications agricoles et industrielles, sont tout simplement rejetés. Dans cette optique, le projet Run4Life, financé par l’UE, combinera les technologies existantes de traitement des eaux usées avec des toilettes à vide à très faible débit, une digestion anaérobie hyperthermophile et des systèmes bioélectrochimiques.
Son objectif est d’atteindre une récupération des nutriments (NPK) allant jusqu’à 100 %, dépassant les taux actuels de deux à plus de 15 fois, tout en réutilisant plus de 90 % de l’eau. Le projet évalue l’impact sur la sécurité, l’environnement et l’économie, et assure son acceptation sociale. Des démonstrations à grande échelle en Belgique, en Espagne, aux Pays-Bas et en Suède, ainsi qu’une collaboration avec des entreprises d’engrais, optimiseront le processus.
Les activités ont été divisées en 8 lots de travaux interdépendants :
WP1 – Gestion de projet
WP2 – Innovations pour une récupération efficace des nutriments. Mise à jour des technologies innovantes, recherche d'une plus grande intégration dans les sites de démonstration :
- Nouveau modèle de toilettes à très faible chasse d'eau pour augmenter la concentration en eau corporelle.
- Digesteur anaérobie hyperthermophile (HTAD) conçu pour récupérer, dans un processus en 1 étape, des engrais solides et liquides (NPK) sûrs à partir de BW concentré.
- Configuration innovante de systèmes bioélectrochimiques (BES).
- Développement d’une feuille de route technologique pour la récupération des nutriments à partir de différents flux de déchets.
WP3 – Démo à grande échelle : Tests, optimisation et validation, appliqués sur 4 grands sites de démonstration.
- Sneek (Pays-Bas) : conçu pour 32 logements.
- Vigo (Espagne) : opère dans un immeuble de bureaux.
- Gand (Belgique) : opération réalisée dans une première phase pour 120 logements et plusieurs bâtiments publics.
- Helsingborg (Suède) : abrite un système innovant de gestion des déchets et des eaux usées pour environ 320 appartements.
WP4 – Perspective de l’utilisateur final : exigences de qualité et de sécurité. La qualité et la sécurité des engrais et des eaux récupérées des quatre usines de démonstration ont été évaluées au moyen d’essais en pots et sur le terrain afin de garantir leur utilisation comme ressources commerciales dans une économie circulaire, en tenant compte de l’acceptation par l’utilisateur final.
WP5 – Analyse des risques et du cycle de vie. Une feuille de route et un guide de gestion de la durabilité ont été élaborés, décrivant et définissant différents critères d'évaluation, indicateurs environnementaux et socio-économiques et risques environnementaux et sanitaires, afin de garantir que le concept Run4Life, développé à travers quatre configurations de traitement des eaux usées, et les produits qui en résultent sont techniquement réalisables, sûrs, respectueux de l'environnement et socialement acceptables.
WP6 – Innovation stratégique, organisationnelle et sociale. Une carte des partenaires et des parties prenantes a été élaborée sur chacun des sites de démonstration dans le but de développer les caractéristiques sociales, institutionnelles, juridiques et technologiques des technologies Run4Life, ainsi que d'obtenir une large acceptation parmi les consommateurs et les utilisateurs finaux, les autorités publiques et les décideurs politiques. Une stratégie d’engagement a été élaborée pour analyser les profils d’acceptation sociale et les meilleures stratégies de communication, qui est mise en œuvre sur chacun des sites de démonstration. Une analyse juridique et de gouvernance a été réalisée.
WP7 : Exploitation et adoption du marché. La stratégie de gestion des connaissances de Run4Life a été mise à jour chaque année. Une étude de marché et une analyse de la concurrence ont été préparées. Un plan d’exploitation et d’affaires a été élaboré pour toutes les technologies, tous les produits et tous les sites de démonstration.
WP8 – Communication et diffusion pour l’acceptation sociale et commerciale. Run4Life a cherché à influencer les attitudes des parties prenantes, y compris les décideurs, envers la mise en œuvre de solutions d’assainissement axées sur la récupération des ressources. Des événements ont été organisés et suivis pour communiquer le projet et diffuser ses résultats, dans le but d’accroître l’acceptation sociale et la pénétration du marché. Les liens et collaborations avec d’autres projets et initiatives pertinents ont été maintenus et élargis. Le projet était activement présent sur différents canaux, présentant ses objectifs, son concept technique, les caractéristiques du site de démonstration et les partenaires du consortium.
Les résultats clés exploitables (KER) ont été classés en deux groupes principaux en fonction de leur principale voie d'exploitation : commerciaux (3 technologies innovantes et 12 produits de récupération de ressources) et 7 non commerciaux. L’identification de la principale voie d’exploitation a contribué à la conception de la stratégie d’exploitation et de diffusion.
À mesure que la population mondiale augmente, la demande alimentaire augmente, ce qui entraîne une augmentation significative de la demande d’engrais et nécessite un passage des pratiques de fertilisation actuelles à une approche efficace de la récupération et du recyclage des nutriments.
Les eaux usées (EU) sont un important vecteur de nutriments et une ressource en soi ; Cependant, l’AR domestique n’est actuellement pas utilisé comme ressource nutritive en raison de la récupération inefficace des eaux usées diluées.
Dans une approche d’économie circulaire, Run4Life a proposé un concept technologique radicalement nouveau pour le traitement de la PR et la récupération des nutriments : i) récupération décentralisée à la source ; ii) la séparation des eaux noires (EV), des eaux grises (EG) et des déchets organiques de cuisine (GOC) permet un traitement optimal pour la valorisation des ressources et une réutilisation en toute sécurité ; iii) des technologies innovantes de récupération des nutriments, intégrées à des concepts d’engrais complémentaires pour réduire les risques environnementaux et sanitaires.
En démontrant la faisabilité technique sur quatre sites de démonstration, les principaux objectifs de Run4Life étaient :
- Améliorer les technologies innovantes de récupération des nutriments au-delà du TRL 5-7 pour augmenter les taux de récupération et améliorer la qualité des matériaux, réduisant ainsi l’impact environnemental et les risques pour la santé.
- Démonstration à grande échelle de la valorisation de l’eau d’irrigation et du recyclage des nutriments.
- Mettre en œuvre une chaîne de valeur pour les nutriments et l'eau récupérés, y compris de nouveaux modèles commerciaux pour favoriser l'entrée de Run4Life sur le marché.
- Promouvoir l’acceptation complète des produits recyclés en engageant les parties prenantes à tous les niveaux et en révisant le cadre juridique.
- Utilisez l’analyse du cycle de vie, la vérification technique environnementale, l’évaluation des risques et l’analyse coûts-avantages pour évaluer l’impact de Run4Life sur l’environnement, la société et l’économie, tout en garantissant la sécurité et la durabilité des solutions et produits proposés.
Les eaux usées domestiques (EU) sont un important vecteur de nutriments qui sont généralement gaspillés par les traitements décentralisés actuels des EU (EUT). Run4Life propose une stratégie alternative pour améliorer les taux de récupération des nutriments et les qualités des matériaux, basée sur le traitement décentralisé des eaux noires séparées (BW), des déchets de cuisine et des eaux grises, combinant les eaux usées existantes avec des toilettes à vide innovantes à très faible consommation d'eau pour concentrer les BW, la digestion anaérobie hyperthermophile comme processus en une seule étape pour la production d'engrais et les systèmes bioélectrochimiques pour la récupération de l'azote.
Une récupération allant jusqu'à 100 % des nutriments (NPK) (2 et > 15 fois les taux actuels de récupération de P et N) et une réutilisation de l'eau de > 90 % sont prévues. Les produits résultants seront réutilisés à plus de 90 % grâce aux utilisateurs finaux potentiels du consortium et à un nouveau modèle économique basé sur un schéma financier coopératif. Les impacts de Run4Life seront évalués d’un point de vue sécurité (évaluation des risques), environnemental (analyse du cycle de vie et vérification technique environnementale), économique (analyse coûts-avantages) et en tenant compte de la perception du risque social.
Des mesures actives seront élaborées avec le soutien d’un panel de parties prenantes et d’opérations pour parvenir à une acceptation institutionnelle, juridique et sociale. Différentes parties de Run4Life seront démontrées à grande échelle sur quatre sites de démonstration en Belgique, en Espagne, aux Pays-Bas et en Suède, en adaptant le concept à différents scénarios (marché, société, législation). Des tests de performance seront réalisés sur les produits obtenus (comparés aux engrais commerciaux) en étroite collaboration avec les sociétés d'engrais. Le processus sera optimisé grâce à un suivi en ligne des indicateurs clés de performance (concentrations en nutriments, pathogènes, micropolluants).
Les informations obtenues à partir des quatre sites de démonstration seront utilisées pour la simulation de processus afin de développer un modèle Run4Life unifié à mettre en œuvre sur un cinquième site de démonstration en République tchèque, permettant de nouvelles opportunités commerciales et fournissant des informations sur les politiques critiques en matière de matières premières.
Run4Life a fait progresser le concept d'économie circulaire en recyclant potentiellement jusqu'à 100 % des nutriments présents dans les eaux usées domestiques et les déchets organiques (N, P, K et micronutriments), tout en récupérant plus de 90 % des eaux usées sous forme d'eau recyclée. Cela permet d’éviter l’élimination et l’élimination inefficaces des nutriments et de l’eau, telles que celles associées aux systèmes linéaires, car les approches actuelles en bout de chaîne ne peuvent atteindre qu’une récupération très partielle (< 5 % et < 50 % pour N et P, respectivement).
Bien que les premiers systèmes de collecte séparée des déchets ménagers urbains et des eaux usées aient été mis en place, ces produits ne sont actuellement pas réutilisés, principalement parce que la sécurité hygiénique et environnementale de ces produits n'est pas encore garantie et qu'il n'existe pas de structure de marché claire, ce qui interdit leur réutilisation dans le cadre de la législation actuelle et conduit à une faible acceptation sociale. Cependant, les nouvelles politiques de l’UE sur l’économie circulaire, la réutilisation de l’eau et la récupération des nutriments imposent une évolution vers une efficacité accrue et une minimisation des déchets et de l’impact environnemental.
Run4Life a répondu aux exigences suivantes : i) intégrer la récupération des nutriments dans le secteur de l’eau ; ii) produire des produits hygiéniquement sûrs (engrais et eaux usées) destinés à être réutilisés dans l’agriculture, l’industrie et l’assainissement ; iii) surveillance en ligne et simulation de processus ; et iv) rendre la stratégie compétitive en termes de coûts et favorable au marché en incluant l’ACV, un nouveau modèle commercial et la participation des utilisateurs finaux potentiels, entre autres. De cette manière, les processus de récupération des nutriments peuvent être adaptés aux priorités locales spécifiques et légèrement modifiés pour adapter Run4Life aux conditions et exigences locales.
- FCC AQUALIA SA (AQUALIA)
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