Déchets ou ressources ? Une autre histoire des excréments

Source: The Conversation – France (in French) – By Fabien Esculier, Chercheur, coordonnateur du programme de recherche-action OCAPI au LEESU, École Nationale des Ponts et Chaussées (ENPC)

Il y a encore quelques décennies, les excréments – urines et matières fécales – étaient considérés comme des sources d’engrais vitales. Ils ont été évincés par les engrais d’origine fossile au prix d’importants dommages environnementaux et sanitaires. Aujourd’hui relégués au rang d’encombrants déchets, les excréments humains voient leurs précieux nutriments majoritairement détruits ou rejetés en rivière.

Dans le livre, qui paraît ce jour aux éditions Actes Sud, le chercheur Fabien Esculier, de l’École nationale des ponts et chaussées (ENPC), plaide pour la réhabilitation de ces matières et leur réintégration dans une forme d’économie circulaire. Nous reproduisons ci-dessous un extrait de son introduction.


Les excrétions humaines ont progressivement été reléguées au rang d’impensé collectif. La principale interaction que nous avons avec elles est d’espérer les voir disparaître le plus vite possible, les éloigner le plus possible de tous nos sens.

Presque personne n’en parle ni ne se soucie de savoir ce qu’elles deviennent… sauf les jeunes enfants, naturellement très intéressés par ces matières fascinantes ! Or il y a là deux paradoxes majeurs.

Premièrement, nous produisons quotidiennement deux ressources précieuses, les urines et les matières fécales, qui sont fondamentalement de la nourriture pour les sols et pour les plantes. Du point de vue du fonctionnement des écosystèmes, et donc du soutien de la vie humaine sur Terre, comme du point de vue de la prévention pour la santé humaine, mettre nos excrétions dans l’eau fait probablement partie des pires options envisageables, déployées à grande échelle seulement depuis quelques décennies.

Jadis exploitées pour leur pouvoir fertilisant, aujourd’hui traitées comme des déchets

Les humains doivent manger des plantes pour vivre – ou manger des animaux qui ont eux-mêmes mangé des plantes. Une fois qu’elle a été ingérée, la quasi-intégralité de la matière de notre alimentation se retrouve dans nos excrétions (sauf principalement le carbone qui est expiré sous forme de gaz carbonique et que les plantes captent ensuite dans l’atmosphère).

Or, les sols et les plantes se nourrissent justement de ces excrétions qui, utilisées précautionneusement, peuvent permettre une réelle économie circulaire entre la gestion des excrétions humaines et la culture des plantes alimentaires.

Transport d’excréments humains par train afin de fertiliser les champs. Danemark, début du XXᵉ siècle.
Renholdningsselskabet af 1898, repris dans Hans Peter Hilden, « Skrald, storby og miljø », Copenhague, 1973

Dans l’histoire récente de l’humanité, il semble plutôt difficile de trouver une société qui n’ait pas mis à profit le pouvoir fertilisant de nos excrétions. Ce faisant, les risques sanitaires liés aux excrétions sont d’ailleurs susceptibles d’être mieux gérés que s’il s’agit principalement de s’en débarrasser.

C’est là qu’apparaît le deuxième paradoxe majeur. Bien que nous cessions d’y penser une fois la chasse d’eau tirée, nos excrétions ne disparaissent pas pour autant.

En fait, notre société en prend très grand soin. Depuis les personnes qui changent les couches, nettoient les toilettes ou débouchent les tuyaux, en passant par les égoutiers, les constructeurs et les exploitants de stations d’épuration, jusqu’aux agriculteurs qui épandent les boues dans leurs champs, le secteur de la gestion des excrétions humaines est un pan très important de notre économie. Et très dévalorisé pourtant.

Vous pensiez que tirer la chasse d’eau était un geste anodin ? Détrompez-vous !



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Recréer une économie circulaire des excrétions

Il ne s’agit pas seulement de mieux s’occuper de nos excrétions mais aussi d’opérer un basculement de valeur dans la manière de les considérer.

En effet, depuis quelques décennies, avec le développement des engrais de synthèse issus de ressources fossiles et l’abandon progressif des pratiques millénaires de valorisation agricole de nos excrétions, la résultante principale de cette économie des excrétions humaines mélangées à l’eau est une perte de résilience alimentaire.

Elle induit également une pollution des milieux aquatiques et une destruction coûteuse de l’engrais naturel que sont nos excrétions. Ainsi, dans les boues d’épuration qui sont épandues sur les champs en France, il n’y a même pas 10 % de la principale matière fertilisante de nos excrétions, à savoir l’azote.

Pourtant la France, en tant que nation agricole, est presque championne du monde occidental dans ce domaine : les autres pays tournent plutôt autour de 5 %, 2 %, voire souvent 0 % de valorisation de l’engrais naturel azoté de nos excrétions.




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La plus grande « usine de destruction d’engrais naturel » de France

Vue aérienne de la station d’épuration d’Achères (Yvelines) en 2012.
ToucanWings, CC BY-SA

C’est en m’intéressant à ce deuxième paradoxe que je me suis progressivement passionné pour nos excrétions. Après une formation généraliste d’ingénieur à l’École polytechnique, je me suis spécialisé dans l’ingénierie de l’environnement à l’École nationale des ponts et chaussées.

En 2007, mon premier stage d’ingénieur a consisté à étudier une phase de travaux de ce que je renomme désormais la plus grande « usine de destruction d’engrais naturel » de France, à savoir la station d’épuration des eaux usées d’Achères (dite Seine aval), qui reçoit les excrétions d’environ 5 millions d’habitants de l’agglomération parisienne.

Avant cette phase de travaux, l’azote des eaux usées arrivant à cette station était principalement rejeté en Seine, ce qui induisait une pollution dramatique du fleuve. Il était alors vu comme un très grand progrès environnemental d’envoyer dans l’atmosphère l’azote des eaux usées pour protéger le fleuve.

Pour moi, ce fut une entrée en dissonance majeure. Le plus grand chantier de génie civil d’Europe de l’époque, auquel je contribuais, était dédié à construire une usine qui allait utiliser des ressources fossiles pour détruire de l’engrais azoté naturel.

Le taux de dilution de nos excrétions empêche en effet de mettre en œuvre des procédés de récupération : 1,2 litre (l) d’urine et 120 grammes de matières fécales sont mélangées chaque jour à environ 25 l de chasses d’eau et 125 l d’autres eaux usées domestiques collectées dans les égouts.




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Détruire l’azote des eaux usées d’un côté, importer des engrais de synthèse de l’autre

À l’échelle de toute la France, la solution qui a été mise en œuvre ces dernières décennies est donc de détruire la moitié de l’engrais azoté de nos eaux usées, tout en continuant d’en rejeter environ 40 % dans les milieux aquatiques.

Dans le même temps, la France est depuis longtemps devenue totalement tributaire des importations de ressources fossiles pour faire la réaction exactement inverse dans les usines de synthèse d’engrais azotés. Ces réflexions autour de mon travail de stage m’amenèrent à étudier comment circulent les matières, molécules et atomes, pour subvenir à nos besoins fondamentaux d’alimentation et d’excrétion. En voici le parcours.

Nous dépendons en amont d’une usine pétrochimique de synthèse d’engrais azotés. Dans cette usine, moyennant une grande quantité d’énergie et de ressources fossiles, l’azote atmosphérique est converti en engrais azoté disponible pour les plantes.

Le système alimentation/excrétion linéaire actuel, comparé à un système alimentation/excrétion circulaire.
Élise Auffray

Ces atomes d’azote voyagent alors de l’usine au champ, du champ à la plante, de la plante à notre bouche, de notre bouche à nos cellules, enfin de nos cellules à notre urine, qui est la voie par laquelle le corps humain excrète majoritairement l’azote. À ce stade, l’azote est exactement sous la même forme chimique qu’à la sortie de l’usine de synthèse d’engrais azotés, à savoir l’urée.

Et son voyage continue : de notre urine à la toilette, de la toilette à l’égout, de l’égout à la station d’épuration. Et là, avec à peu près la même quantité d’énergie consommée et la même quantité de gaz à effet de serre émis par unité d’azote, l’engrais azoté de nos excrétions subit la réaction exactement inverse de celle de l’usine pétrochimique d’engrais : sa dissipation dans l’atmosphère.

En 2007, alors que j’étais choqué par ce fonctionnement linéaire, intensif et polluant, pour la plupart des personnes avec qui j’avais pu en parler, il n’y avait pas de problème. Les ressources fossiles étaient illimitées, le changement climatique n’était pas très important, les pandémies étaient de mauvais souvenirs, la paix en Europe était éternelle, la croissance économique allait reprendre et l’eau coulerait toujours au robinet.




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Le projet du Grand Paris incompatible avec le paradigme d’assainissement actuel

Depuis bientôt vingt ans, je constate que ces mirages se sont évanouis les uns après les autres dans la conscience collective et dans la réalité de nos vies. Tragiquement bien sûr, puisqu’il s’agit d’un bouleversement majeur de nos sociétés qui est en cours. Mais il y a tout de même un (maigre) lot de consolation : de plus en plus de personnes s’attachent à nouveau aux conditions matérielles de leur existence. L’air que nous respirons, l’eau que nous buvons, les insectes qui pollinisent nos plantes alimentaires… et nos excrétions qui pourraient fertiliser nos champs !

À la fin de mes études, j’ai eu la chance de pouvoir intégrer la haute administration du ministère en charge du développement durable, en devenant ingénieur du corps des Ponts et chaussées. Le rêve : le Grenelle de l’environnement battait son plein et j’allais pouvoir rejoindre la fonction publique pour mettre en œuvre cette fameuse transition écologique si nécessaire. Le rêve fut de courte durée : quelques mois après ma prise de poste, notre président de la République expliqua que l’environnement, « ça commençait à bien faire ».

Après plusieurs expériences professionnelles dans des administrations en charge de politiques de l’eau et de l’assainissement, l’année 2013 marqua une bifurcation dans ma trajectoire. La direction régionale Île-de-France du ministère en charge du Développement durable venait de rendre un rapport expliquant en substance qu’il n’était pas possible de faire le projet du Grand Paris, tout en respectant les objectifs de qualité de l’eau de la Seine à l’aval de l’agglomération.

Le changement climatique induisait une baisse progressive du débit des rivières, le projet du Grand Paris une hausse progressive de la population. Le faible débit de la Seine ne pouvait déjà pas suffire à diluer les eaux usées traitées de l’agglomération tout en garantissant un bon état des eaux. La situation n’allait qu’empirer à l’avenir.

Un programme de recherche-action sur la gestion des urines et matières fécales humaines

Après que j’eus contacté de très nombreuses organisations pour savoir comment on pouvait répondre sérieusement à cette impasse, ce sont finalement des chercheurs qui m’ont indiqué que, face à un défi d’une telle complexité, la meilleure méthode pour aborder le problème était de faire de la recherche. Après un an et demi d’efforts de montage, j’ai finalement réussi, à la fin de l’année 2014, à lancer le programme de recherche-action OCAPI, hébergé au laboratoire Eau, environnement et systèmes urbains à l’École nationale des ponts et chaussées (ENPC).

Je suis ainsi devenu chercheur, avec également une posture d’« intrapreneur » d’action publique, tentant comme je le peux depuis cette position de donner du pouvoir d’agir aux nombreux collectifs qui s’intéressent à ce sujet, en premier lieu en partageant les connaissances, et en essayant de susciter une transformation de l’action publique et privée en la matière.

Une autre histoire des excréments, de Fabien Esculier, publié aux éditions Actes Sud, avril 2026.
Éditions Actes Sud

Premier programme de recherche-action académique français qui se soit intéressé à questionner les modes de gestion des urines et matières fécales humaines dans une vision systémique, OCAPI a connu depuis dix ans un développement aussi important que la prise de conscience grandissante des impasses de ce mode de gestion qui consiste à prélever une eau précieuse pour la souiller de nos excrétions, l’exporter loin des habitations et tenter de détruire ces matières fertilisantes devenues pollutions des milieux aquatiques et disséminatrices de risques sanitaires. Le programme OCAPI s’intéresse en particulier aux techniques dites de séparation à la source, où les urines et/ou les matières fécales humaines sont collectées séparément pour être valorisées en agriculture, et qui se déploient actuellement en France. Un appel à l’action et des propositions pour changer d’échelle ont récemment été rédigés.

Cet ouvrage a pour objectif de partager le récit, souvent très peu connu, des principales étapes qui nous ont fait arriver à cette situation et d’ouvrir les possibles et les imaginaires vers des futurs soutenables.

The Conversation

Le programme OCAPI (www.leesu.fr/ocapi), coordonné par Fabien Esculier, reçoit des financements publics (Agence de l’Eau Seine Normandie, ADEME, ANR, FranceAgriMer, Union Européenne, collectivités locales).

ref. Déchets ou ressources ? Une autre histoire des excréments – https://theconversation.com/dechets-ou-ressources-une-autre-histoire-des-excrements-278218