Cette étude visait à étudier le potentiel des larves de mouches soldats noires (MSN) à convertir les matières organiques végétales (MOV) pré-consommation à forte teneur en humidité recueillies chez les détaillants alimentaires de la région de Québec. Les MOV recueillies dans des épiceries clientes d’un collecteur de matières organiques résiduelles (MOR) local (Sanimax Inc, Québec, Canada) ont été caractérisées quantitativement (masse et fréquence des différents types de MOV) et qualitativement (matières sèches, cendres, fibres, glucides, énergie, contenu en protéines et en lipides). Différentes diètes à base de MOV ont été formulées pour alimenter des larves de mouches et tester leurs effets sur la croissance (poids moyen, longueur, largeur, rapport longueur/largeur et indice de Fulton) et la composition proximale nutritionnelle des larves de MSN. De plus, cette étude établit le rendement de conversion auquel on peut s'attendre sur ces matières par la production de larves de MSN. L’évolution de différents paramètres physico-chimique (température et pH) lors de la bioconversion et le profil nutritionnel des larves sont aussi présentés. / The purpose of this study was to study the potential of BSF larvae to convert high moisture, pre-consumer organic vegetable matter (VRO) collected from food retailers in the Quebec City area. The VRO collected from grocery store through a partner local residual organic matter (ROM) collector (Sanimax Inc, Quebec, Canada) were characterized quantitatively (mass and frequency for different categories of VRO) and qualitatively (dry matter, ash, fibre, carbohydrates, energy, protein and fat content). Different VRO diets have been formulated to feed BSF larvae and test their effects on growth (average weight, length, width, length/width ratio and Fulton index) and the nutritional proximal composition of BSF larvae. In addition, this study establishes the conversion yield that can be expected on these materials for the production of BSF larvae. The evolution of different physicochemical parameters (temperature and pH) during bioconversion and the nutritional profile of the larvae are also presented.

La pollution des eaux usées contaminées par les métaux lourds constitue une problématique environnementale sérieuse et par conséquent une préoccupation mondiale. Plusieurs techniques sont utilisées pour éliminer les métaux lourds, mais l'adsorption s'impose comme étant l'approche la plus efficace, la plus simple et la moins coûteuse tout en respectant l'environnement. Les rejets agroalimentaires étant riches en fibres ils contiennent des groupes fonctionnels qui peuvent être utilisés pour adsorber les métaux lourds et par conséquent assainir les eaux contaminées par le Pb. Dans ce contexte, la présente étude s'est concentrée sur l'adsorption du Pb d'une eau distillée contaminée au Pb en utilisant trois rejets agroalimentaires (biosorbants). L'objectif de cette étude vise la valorisation de trois rejets agroalimentaires (pelures de banane, écorces de citrouille et écorces de melon jaune) pour adsorber le Pb d'une eau contaminée artificiellement par du nitrate de Pb. Les résultats obtenus montrent que les trois rejets agroalimentaires adsorbaient efficacement le Pb. Pour une concentration initiale de 3 000 ppm de Pb, 86,5, 84,1% et 86,2 % ont été adsorbés respectivement par les écorces de citrouilles en 5 min, par les écorces de melon jaune en 60 min et par les pelures de banane en 240 min. La différence de comportement des trois rejets peut être tributaire de leurs propriétés physicochimiques. La composition de chaque biosorbant a joué un rôle important dans le processus d'adsorption. Pour bien mener cette étude, l'objectif spécifique était d'examiner l'effet : i) de la concentration initiale du Pb, ii) du ratio (masse de biosorbant/ml de solution de Pb), et iii) et du temps de contact entre le Pb (adsorbat) se trouvant en solution et les biosorbants sur le taux d'adsorption de Pb. En général, ces résultats confirment la possibilité d'utiliser ces rejets comme une approche prometteuse pour l'assainissement des eaux contaminées par le Pb. / The pollution of wastewater contaminated by heavy metals constitutes a serious environmental problem and therefore a global concern. Several techniques are used to eliminate heavy metals, but adsorption stands out as the most effective, simple and least expensive approach while respecting the environment. Agri-food waste being rich in fibers contains functional groups which can be used to adsorb heavy metals and consequently purify water contaminated by Pb. In this context, the present study focused on the adsorption of Pb d distilled water contaminated with Pb using three agri-food wastes (biosorbents). The objective of this study aims to valorize three agri-food wastes (banana peels, pumpkin peels and yellow melon peels) to adsorb Pb from water artificially contaminated with Pb nitrate. The results obtained show that the three agri-food waste efficiently adsorbed Pb. For an initial concentration of 3,000 ppm of Pb, 86.5, 84.1% and 86.2% were adsorbed respectively by pumpkin peels in 5 min, by yellow melon peels in 60 min and by banana peels in 240 min. The difference in behavior of the three releases may be dependent on their physicochemical properties. The composition of each biosorbent played an important role in the adsorption process. To properly carry out this study, the specific objective was to examine the effect of: i) the initial concentration of Pb, ii) the ratio (mass of biosorbent/ml of Pb solution), and iii) and the time of contact between the Pb (adsorbate) found in solution and the biosorbents on the Pb adsorption rate. In general, these results confirm the possibility of using these discharges as a promising approach for the remediation of water contaminated by Pb.

Ghana as a rapidly growing and urbanizing middle-income country is facing a number of challenges, including (1) implementing a sanitary, environmental-friendly, and economically-sound waste management system; (2) increasing its agricultural productivity in a sustainable way to meet the growing domestic food demand; and (3) providing livelihood opportunities in both rural and urban areas. Using the black soldier fly (BSF), a particularly beneficial insect, to locally and cost-effectively valorise abundant, high-impacting, and nutrient rich organic waste streams, such as food waste (FW) and faecal sludge (FS), into affordable and sustainable farming inputs like organic fertilizer and animal feed products, could tackle all these challenges at the same time. Therefore, this study aimed at (1) providing a comprehensive overview of BSF technology; (2) investigating the technical feasibility of valorising food waste and faecal sludge using a low-tech BSF bioconversion system; and (3) assessing the economic viability of such system in the Ghanaian context. First, through an extensive literature review and field visits of BSF units, the different dimensions of the BSF technology were discussed, BSF waste treatment method was compared to other options for organic waste valorisation, case studies of implementation were documented, the status of the research was highlighted, and research gaps were identified. In a second step, a 10-week field work consisting of establishing a BSF colony and recording rearing performance in the one hand, and running two waste treatment trials using a low-tech BSF system on the other hand, enabled demonstrating the technical feasibility of co-digesting FW and FS with the BSF, as well as artificially rearing the BSF in Ghana using a low-tech system. However, further research is needed to characterize the bioconversion products, determine the optimal FW/FS ratio, and optimize the rearing performance of the system. Finally, a costbenefit analysis was conducted to compare three scenarios: (1) co-composting FW and FS into fertilizer; (2) co-digesting FW and FS with BSF into only animal feed; and (3) co-digesting FW and FS with BSF into both animal feed and fertilizer. By building financial models for each scenario and performing a sensitivity analysis, it was established that, in the Ghanaian context, scenario (3) was the most likely to be viable, as well as the most profitable, followed by scenario (1).  On the other hand, scenario (2) was associated with a much lower likelihood to be viable. Eventually, the choice of the optimal valorisation option for FW and FS should consider the local context and priorities. / Ghana, ett snabbväxande medelinkomstland med kraftig urbanisering, står inför ett antal utmaningar, bland annat att (1) införa ett sanitärt, miljövänligt och ekonomiskt avfallshanteringssystem; (2) öka sin jordbruksproduktivitet för att möta den växande inhemska efterfrågan på livsmedel på ett hållbart sätt, och (3) erbjuda möjligheter till försörjning både på landsbygden och i städerna. Genom att använda den svarta soldatflugan (SSF), en särskilt fördelaktig insekt, för att lokalt omvandla rikligt förekommande och näringsrika organiska avfallsströmmar, såsom matavfall (MA) och fekalslam (FS) till prisvärda och hållbara jordbruksinsatsvaror, såsom organiskt gödselmedel och djurfoder, skulle man på ett kostnadseffektivt sätt kunna ta itu med alla dessa utmaningar samtidigt. Därför syftade denna studie till (1) att ge en övergripande översikt över SSF-teknik; (2) undersöka den tekniska möjligheten att skapa värdefulla produkter av matavfall och fekalslam med hjälp av ett biotekniskt system med lågteknologisk SSF i Ghana; och (3) bedöma det ekonomiska systemets bärkraft. Först, baserat på en omfattande litteraturstudie och fältbesök, diskuterades SSF-teknikens olika dimensioner, jämfördes SSF-avfallshanteringsmetoden med andra alternativ för organiska avfallsvalorisationer, dokumenterades fallstudier, redovisades forskningsläget och identifierades kunskapsluckor. I ett andra steg genomfördes ett 10 veckors fältarbete som bestod dels av att etablera en SSF-koloni och dokumentera uppfödningsprestanda, dels att göra två avfallsbehandlingsförsök med hjälp av ett SSF-system med lågteknologi. Därigenom visades att det är tekniskt möjligt att sambehandla MA och FS med SSF, liksom att föda upp SSF i Ghana med hjälp av ett lågteknologiskt system. Det behövs dock ytterligare forskning för att karakterisera slutprodukterna, bestämma det optimala MA/FS-förhållandet och optimera systemets uppfödningsprestanda. Slutligen genomfördes en kostnadsnyttoanalys för att jämföra tre scenarier: (1) kompostering av MA och FS till gödselmedel; (2) sambehandling av MA och FS med SSF till endast djurfoder; och (3) sambehandling av MA och FS med SSF till både djurfoder och gödningsmedel. Genom att bygga modeller för varje scenario och genomföra en känslighetsanalys fastställdes att för Ghana var scenario (3) mest sannolikt livskraftigt, liksom det mest lönsamma, följt av scenario (1). Scenario (2) förknippat med en mycket lägre sannolikhet att vara genomförbart. Till sist bör valet av det optimala behandlingsalternativet för MA och FS ta hänsyn till lokala förhållanden. / Le Ghana, pays en voie de développement connaissant une forte croissance et urbanisation, est confronté à un certain nombre de défis, parmi lesquels (1) la mise en place d’un système de gestion des déchets performant du point de vue sanitaire, environnemental, et économique ; (2) l’augmentation durable de sa productivité agricole afin de répondre à la demande alimentaire croissante dans le pays ; et (3) la création d’opportunités économiques pour ses populations rurales et urbaines. Utiliser la mouche soldat noire (MSN), un insecte particulièrement bénéfique, pour valoriser localement et à moindre coût des déchets organiques abondants, riches en nutriments, et responsables d’importants dommages sanitaires et environnementaux, tels que les déchets alimentaires (DA) et boues de vidange (BV), en intrants agricoles écologiques et bon marché, comme des produits alimentaires pour animaux ou de l’engrais organique, contribuerait à relever tous ces défis à la fois. Ainsi, cette étude visait à (1) réaliser un état de l’art de la technologie liée à la MSN ; (2) étudier la faisabilité technique de valoriser les DA et BV à l’aide d’un system à faible technologie reposant sur la MSN ; (2) analyser la viabilité économique d’un tel system dans le contexte Ghanéen.  Dans un premier temps, un examen approfondi de la littérature scientifique et des visites d’unités de recyclage utilisant la MSN ont permis d’analyser les différentes dimensions de cette technologie, de la comparer à d’autres options de valorisation pour les déchets organiques, de présenter des études de cas, de donner un aperçu de l’état actuel de la recherche, ainsi que de d’identifier les principales lacunes et besoins en matière de recherche. Dans un second temps, dans le cadre d’une étude de terrain réalisée sur une période de dix semaines, un système d’élevage en captivité de MSN a été mis en place et son efficacité analysée, tandis qu’en parallèle deux séries d’expériences de traitement des déchets ont été réalisées. Ces différentes activités ont permis de démontrer que le co-traitement des DA et BA, ainsi que l’élevage en captivité de la MSN à l’aide d’un system low-tech est techniquement réalisable dans le contexte Ghanéen. Toutefois, des recherches supplémentaires sont nécessaires afin d’analyses les propriétés des produits de valorisation, d’établir le ratio DA/BV optimal, et d’optimiser les performances d’élevage. Enfin, une analyse coûts-bénéfices a été réalisée afin de comparer trois scenarios : (1) co-compostage des DA et BV afin de produire de l’engrais ; (2) co-traitement des DA et BV à l’aide de la MSN débouchant sur la production d’aliments pour animaux ; et (3) co-traitement des DA et BV à l’aide de la MSN pour produire à la fois des aliments pour animaux et de l’engrais. La construction de modèles financiers et la réalisation d’une analyse de sensibilité ont permis de démontrer que dans le contexte Ghanéen, le scenario (3) présentait la plus grande probabilité d’être viable et était le plus rentable, suivi par le scenario (1). En revanche, la probabilité que le scenario (2) soit viable s’est révélée beaucoup plus faible. Ultimement, la sélection de la meilleure méthode de valorisation devrait tenir compte du contexte et des priorités locaux.