[PDF] La gestion des déjections humaines: un défi urbain. Le cas de la

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Ecole doctorale Sciences, Ingénierie et Environnement (SIE)

THESE DE DOCTORAT

présentée pour lobtention du grade de Docteur La gestion des déjections humaines : un défi urbain.

Le cas de la ville de Lyon,

de la fin du 18e au début du 20e siècle par

Emmanuel Adler

Thèse dirigée par Bruno TASSIN et Eric BARATAY soutenue le 15 janvier 2020 version corrigée du 25 août 2020 Jean-Marie MOUCHEL Sorbonne Université Président Viviane CLAUDE Institut d'Urbanisme de Lyon Rapporteur Jean-Luc BERTRAND KRAJEWSKI INSA Lyon Examinateur Agnes JEANJEAN Université de Nice-Sophia Antipolis Examinateur Eric BARATAY Université Jean Moulin Lyon 3 Codirecteur Bruno TASSIN Ecole des Ponts ParisTech Codirecteur

thèse Emmanuel Adler 25/08/2020 p. 2/347

Ô vous, sn devoir

Comme un parfait chimiste et comme une âme sainte. Car extrait la quintessence, tor.

Charles Baudelaire

Ébauilogue pour la deuxième édition des Fleurs du Mal, 1861

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Remerciements

Que soient ici remerciés tous ceux qui mont soutenu et supporté dans cette longue aventure de la thèse. En premier lieu, je rends hommage pour sa patience à celle avec qui jai construit ma vie, Isabelle, puis à mon père Alfred, qui ma toujours encouragé, à mon frère Guillaume et enfin à mes 3 fils, Julien, Romain et Nicolas. En second lieu, mes pensées vont à mes ascendants, à ceux aujourdhui disparus qui, je le sais, partagent depuis les nimbes ce moment de joie, en particulier ma tante Danièle, mon parrain Kurt, mes grands-parents Pessah et Moshe, et ma mère

Françoise.

Point fondamental, sans l de mon directeur de thèse, Bruno Tassin, rien naurait été possible et quil soit donc ici tout particulièrement remercié, pour la pertinence de ses observations, sa grande disponibilité et sa gentillesse. Jexprime également ma gratitude à Eric Baratay, qui a bien voulu accepter de sembarquer dans cette aventure. Mes pensées vont aussi à Bernard, Brigitte et Damien du LEESU, qui mont apporté de précieux conseils. Enfin, point non négligeable, je remercie également sans les nommer tous tant ils sont nombreux, tous les professionnels concernés par la gestion des déjections humaines croisés sur un parcours dune trentaine dannées qui mont enrichi lors

déchanges techniques privilégiés. Jespère que ce manuscrit présentera de lintérêt

pour ces spécialistes de la gestion des excréments et je remercie Bernard Védry, Jean-Pierre Tabuchi, Alain Vachon, Gérard Touzé, Rémi Psaume, Michel Riotte, Jean- Luc Martel, Nicolas Fruteau, Jan-François Chamoux, Pierre Godfroy, Didier Demongeot, Luis Kauark-Leite, Valérie Péricou, Yannick Gueugnon, Jacques Lesavre, Arthur Iwema, Denis Ballay pour leurs contributions lors de nos échanges, indispensables pour alimenter les réflexions à lorigine de ce manuscrit, fruit dun fastidieux travail, heureusement terminé. Restent à remercier mes amis sportifs qui, sans relâche, mont appris la ténacité.

thèse Emmanuel Adler 25/08/2020 p. 4/347

Résumé

Inspirée par lexercice dune longue activité professionnelle dans le domaine de lassainissement, et plus particulièrement dans lépuration des eaux usées domestiques, cette thèse a pour objet dapporter un éclairage sur les conditions de gestion des déjections humaines dans une double réflexion technique et historique. La problématique étudiée porte sur les conditions dévolution des systèmes dassainissement des villes développés par les êtres humains pour gérer leurs matières excrémentielles et les soustraire à leur environnement immédiat. Il sagit détudier plus précisément les moyens adoptés pour procéder à léloignement des déjections humaines. Le sujet est appréhendé depuis les premiers équipements destinés à recueillir les matières solides et liquides, en passant par les conduites et les fosses de stockage, jusquaux opérations logistiques dextraction, de déplacement et de transformation, pour conclure sur la victoire du tout-à-légout. Soulevant le voile sur la part de secret qui caractérise tout ce qui touche aux déjections humaines, ce travail tente dapporter un éclairage nouveau sur ce secteur dimportance, en particulier dans un contexte déconomie circulaire et de transition énergétique. Sur léchelle de temps dune part, si la période retenue pour orienter les investigations conduites est relativement longue, couvrant la fin du XVIIIe jusquau début du XXe s., cest parce quelle permet dappréhender lessor dune activité aux multiples connexions (techniques, scientifiques, politique publique, justice). Cet intervalle caractérise une radicale transformation des activités de gestion des déjections humaines produites par les habitants des grandes villes. Dans une progression rythmée par des tensions et des crises, le système dévacuation des déjections humaines de la cité se structure en réseau, contrôlé par un nombre acteurs, mais également de procédés techniques, de règlementations, et bien sûr pour en assurer le fonctionnement, de mécanismes financiers. Second point déterminant dautre part, après lancrage chronologique et dans le contexte très centralisateur de la France, la recherche porte géographiquement un intérêt marqué pour la ville de Lyon, qui bénéfice dun contexte particulier par rapport à Paris, avec la présence du Rhône, et qui est restée jusquici relativement peu considérée sous langle des déjections humaines. Pour rendre digeste un sujet caractérisé par la profusion de données et la diversité de systèmes, hier et aujourdhui, un découpage parmi dautres a été adopté. Après lanalyse des enjeux techniques, puis des aspects liés à la santé, la thèse aborde les aspects juridiques et financiers de la gestion des matières. A la suite, motivé par une formation dingénieur agronome, le travail se poursuit avec la question du devenir des déjections, et plus précisément leurs conditions de retour au sol. La conclusion cherche à mettre en évidence que les conditions déloignement des déjections humaines en milieu urbain se complexifient au fil du temps, avec la mise en dopérations supplémentaires de séparation de phases, et la victoire du tout-à-légout au XXe siècle. Mots clefs : latrines, excréments, urine, déjections, assainissement, recyclage, circularité, désinfection, police, médecine, engrais, vidangeurs, fosse daisances, eaux usées, boues dépuration, égout, hygiène, biodéchets, agronomie, histoire

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Abstract

Inspired by a long-time professional activity in the field of sanitation, and more precisely by wastewater and sludge treatment, this thesis is focusing on the issue of human excreta in urban areas through a double approach based on history and technology. The problem addressed in this research is dealing with the long-term evolution of sanitation systems in urban areas developed by human beings to remove and handle their feces and urine excretion. The study is considering the evolution of latrines and the process of excreta management, from the first and simple equipment such as urinal and chamber pot, then the piping system and the storage tanks. This research is also addressing the issue of water carriage and of how to define the most efficient sewerage network, having in mind it has to cope with the different characteristics of the various effluents to be managed (grey water, runoff water. The ambition behind this work is to explain and analyze the misunderstood profession of workers in charge of dealing with human waste. Based upon a novel approach of analyzing scientific papers, this research is exploring the timeline of human dejections management in the context of circular economy and energy transition. The period covered in this study, starting at the end of the XVIIIth century until the beginning of the XXth century, corresponds with the extension of sanitation, a new industrial activity connected with numerous other activities (technology, science, public policy, justice). This historical approach corresponds with major changes in urban areas, with strong impacts in the privacy of housing buildings. Marked by various innovations, tensions and crisis, the system of human excreta management in dense territories is controlled by a large variety of stakeholders, and constrained by the progress of technology, the legal framework and also by available financing mechanisms. Second major characteristic of this research, along with its historical framework, a geographical dimension has been adopted to focus on a major town of France that has not been much studied, the city of Lyon, located on the powerful Rhône and Saône rivers, offering a very different context compared to Paris and the

Seine river.

In order to make this analysis digest despite the natural repulsive attitude towards human excreta and the enormous corpus of data along with the large diversity of systems, an appropriate structure has been implemented. After considering the technical structure of sanitation systems, the work addresses the relationships between sanitation and health issues, including legal and financial aspects. Then, considering an education in agricultural science, a special attention is paid to the different ways to recycle humanure, and more precisely to treatment technologies and land application practices. The conclusion intends to demonstrate that the conditions of human excreta management in urban areas are becoming more and more complex in time, with a large variety of treatment processes and an increasing number of by-products with the victory of water carriage at the beginning of the XXth century. Key words : latrine, feces, urine, human excreta, sanitation, sewerage, recycling, circular economy, disinfection, sanitization, police, medicine, fertilizer, night-soil, scavengers, septic tanks, sewage, waste water, hygiene, biowaste, agronomy, history

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Liste des publications

- Publications à caractère historique et technique Le mélange des ordures et des boues uration en débat au congrès de ans, TSM n°4, 2019 Gros plan sur une nuisance urbaine majeure : les déjections canines en ville,

TSM, n°6, 2015 (avec M. MUNCK)

Recycler l'urine, une idée lumineuse source d'innovations, d'hier à demain, TSM, n°12, 2014

Le biogaz en France : histoire , TSM

n°11, 2014 Parent-Duchâtelet, l'hygiéniste qui voulait assainir la poudrette, TSM n°7-8, 2010 Gestion agron du déchet au produit, TSM n°9,

2009 (avec V. FERSTLER)

- Publications à caractère technique - Etat des lieux de la gestion biologique des déchets en France Revue Environnement & Technique (novembre 2013) - http://urlz.fr/dB4 expert - Etat des lieux de la production de biog Revue Environnement & Technique (septembre 2012) - http://urlz.fr/dBf Vade-mecum des Traitements Mécano-Biologiques des Déchets, Editions ASTEE, juin 2012, 280 p. Actes des premières Renque organisée à Nancy, TSM, 2007, n°spécial, 2008 Le Maire et les boues d'épuration, Association des Maires de France, 2007 http://urlz.fr/dBt Global Water Report : sewage sludge management, forecast on market analysis,

Global Water Intelligence Special Issue, 2007

Vade-mecum du porteur de projet de méthanisation des déchets des

Collectivités, TSM, n° spécial, 2006

Gestion des déchets municipaux et des boues d'épuration, état de la gouvernance, Déchets sciences & techniques, 2005, n°38 Mémento de l'eau potable en France, Environnement & Technique, Hors-série n°8, 2003 Etat des lieux de la gestion des boues d'eau potable en France, L'Eau, l'Industrie, les Nuisances, n°257, 2002

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Préambule

Après plus dun demi-siècle passé sur cette fantastique planète, dont une partie non négligeable dans lintimité des toilettes1, le projet, fou et toujours repoussé, de faire une thèse sur la question de la gestion des déjections humaines sous langle historique sest concrétisé. Parce que acte de défécation relève de la plus grande intimité, il conserve jalousement une part de secret. Cette contrainte, quil faut accepter pour étudier les pratiques de gestion des déjections humaines en collectivité comme dans la sphère intime, contribue à la difficulté de lexercice. Adepte de leffort sportif, après avoir mis la main à la pâte pendant plus dune décennie, je minterroge sur ma motivation. Sans doute que ma double qualité de scatophile (ou fécophile) qui vit sur les excréments, comme de scatophage qui s'en nourrit2, est de nature à fournir quelques explications. Sans doute que lexistence dascendants spécialisés en shmates aura laissé quelques gènes ataviques pour justifier cet intérêt compulsif pour nos déchets du quotidien3. Après une formatiogénieur en génie rural et une sensibilité précoce pour le thème de lenvironnement4, en Franc étranger et plus de 30 ans nces professionnelles et techniques variées en matière dsement comme de gestion des déchets ménagers, jestime désormais disposer des outils pour satisfaire ma curiosité.

Curiosité germée en 1989 lors de mon stage délève ingénieur à la société Lyonnaise

des Eaux (aujourduez Environnement) consacré à létude technico-économique des conditions de gestion des boues dune bonne vingtaine de stations dsur la région de l. Curiosité régulièrement alimentée depuis par de très nombreux cas pratiques vécus dans une dizaine dentreprises et structures distinctes, avant de devenir gestionnaire de mon entreprise depuis 1997. Aussi, le point de vue adopté est-il riche dexpériences variées, heureuses ou non dans leur dénouement. Dans ce contexte, mon interrogation sur la dyna secteur complexe, enquotesdbs_dbs24.pdfusesText_30

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