Proposition d'une méthode d'allocation par répartition paramètre-dépendant pour l'Analyse du Cycle de Vie des produits déchet-sourcés Application aux fertilisants phosphatés boue-sourcés

Thèse proposée par Marilys Pradel, UR Technologies et Systèmes d'Information pour les Agrosystèmes (TSCF)

Résumé : Les activités humaines et industrielles produisent des eaux usées dont le traitement est générateur de déchets, les boues d’épuration urbaines. Initialement valorisées en agriculture ou incinérées, du fait de règlementations européennes de plus en plus contraignantes, les boues d’épuration font désormais l’objet de recherches visant à développer des procédés permettant de les transformer en produits à forte valeur ajoutée. Dans ce contexte, les boues pourraient donc passer d’un statut de déchet fatal au statut de coproduit attendu à l’issue de l’épuration des eaux. Ce changement de paradigme a des conséquences sur l’évaluation environnementale par Analyse du Cycle de Vie (ACV) des produits « boue-sourcés ». La boue, devient, au même titre que l’eau épurée, un coproduit attendu de la station de traitement des eaux et la charge environnementale liée à leur production doit pouvoir être répartie entre ces coproduits au moyen d’un facteur d’allocation. Cette thèse propose une construction mathématique de ce facteur d’allocation en combinant des paramètres « procédés » et « produits », intégrant de facto les relations causales entre la conduite du procédé et l’obtention des produits et reflétant la réalité technologique du procédé. La résultante se présente sous la forme d’une matrice dont chaque élément associe, pour chaque donnée d’inventaire, un facteur d’allocation à chacun des coproduits générés. Appliquée à la production de fertilisants phosphatés boue-sourcés, l’ACV réalisée et utilisant les facteurs d’allocation obtenus a permis de mettre en lumière la contribution majeure de l’étape de production par rapport aux étapes de traitement et valorisation de la boue. Toutefois, même si le procédé de récupération permet de préserver la ressource minérale en phosphore, la balance reste défavorable aux produits boue-sourcés (rendements parfois limités de récupération du phosphore, faible concentration en phosphore des boues, utilisation importante d’énergie et de réactifs lors de la fabrication de ces produits). Cependant, cette méthodologie de construction d’un facteur d’allocation permettant d’attribuer une charge environnementale à chacun des coproduits d’un système de production indivisible ouvre la voie à une évaluation environnementale plus cohérente des produits déchet-sourcés. Cette méthodologie peut également être utilisée de manière pertinente lors de l’évaluation environnementale des procédés de séparation de nature thermique, chimique ou physique.

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