Towards a circular management of nitrogen and phosphorus in human excreta: current state, global agricultural potential, and spatial constraint in France - Archive ouverte HAL
Thèse Année : 2024

Towards a circular management of nitrogen and phosphorus in human excreta: current state, global agricultural potential, and spatial constraint in France

Vers une gestion circulaire de l'azote et du phosphore dans des excrétats humains : état des lieux, potentiel agricole global et contrainte spatiale en France

Résumé

Nutrients in excretions could serve as fertilizers, but are seen as a pollution. I first describe the current situation of the French sanitation system: about 10% of the N and 50% of the P in French excreta is reused in agriculture, while national wastewater treatment plant removal efficiency are 70% and 80%. I then estimate the agronomic potential of N in human excreta, which represents 15-20% of the current global N inputs to croplands, with a lot of variation between countries; in a less wasteful and more vegetarian food system, this could be around 30-40%. The global quantity of N in human excreta is similar to the N in manure spread on croplands. Finally, I estimate that 60-70% of French excretions could be spread on croplands within less than 10 km. In this thesis I produced 2 detailed dataset: one of the 20,000 French wastewater treatment plants; and one of fertilization at fine spatial resolution in France.
Les nutriments des excréments pourraient servir d'engrais, mais sont vus comme une pollution. Je décris d’abord la situation actuelle de l'assainissement français : 10% de l'azote (N) et 50% du phosphore des excréments sont réutilisés en agriculture, alors que le rendement épuratoire des stations d'épuration est de 70% et 80%. J'estime ensuite le potentiel agronomique du N des excréments humains, qui représente 15-20% des apports mondiaux actuels de N aux terres cultivées, avec de larges variations entre pays ; dans un système alimentaire bien plus sobre, ce potentiel pourrait être de l'ordre de 30-40%. La quantité mondiale de N dans les excréments est similaire au N du fumier épandu sur les terres arables. Enfin, j'estime que 60-70% des excréments français pourraient être épandus sur des parcelles dans un rayon de 10 km. Dans cette thèse, j'ai produit 2 datasets pour la France: un sur ses 20 000 stations d'épuration et l'autre sur la fertilisation à résolution spatiale fine.
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Dates et versions

tel-04727806 , version 1 (09-10-2024)

Identifiants

  • HAL Id : tel-04727806 , version 1

Lien texte intégral

Citer

Thomas Starck. Towards a circular management of nitrogen and phosphorus in human excreta: current state, global agricultural potential, and spatial constraint in France. Environment and Society. Ecole nationale des ponts et chaussées, 2024. English. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-04727806⟩
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