La gestion des déchets municipaux en Algérie est considérée comme une action prioritaire du ministère chargé de l'environnement ces dernières décennies. Pour cela un ensemble de textes et d'organismes ont été adoptés. Des moyens humains et techniques ont été engagés depuis 2001 pour améliorer ce service. En même temps la production de déchets ne cesse d'augmenter suite à l'augmentation de la population et à la croissance économique. Ces quantités pourraient dépasser les 30 Millions de tonnes en 2025 si aucune politique de prévention n'est mise en œuvre et les mêmes tendances macroéconomiques se prolongent dans les années qui viennent. L'adoption de l'enfouissement technique des déchets comme mode d'élimination a engendré des coûts supplémentaires aux collectivités. Le financement de ce service par une taxe forfaitaire reste inapplicable. La qualité de service rendu est un facteur très important pour inciter les ménages à participer financièrement pour couvrir les coûts de la collecte et de traitement de leurs déchets. Adopter un mécanisme de consigne peut être un dispositif qui permet la réduction à la source des déchets d'emballage. Une réorganisation des circuits de collecte influencera sur la baisse des coûts notamment celle liée à la distance de collecte.

Quarante ans de politiques publiques d'environnement ont profondément modifié la gestion de l'eau et des déchets. Beaucoup de choses ont changé : le référentiel gestionnaire n'est plus le même, la législation s'est renforcée, les enjeux territoriaux se sont recomposés, les modalités et l'échelle d'intervention publique ont été remodelées... En un mot, l'action publique territoriale s'est recomposée. Progressivement, les acteurs territoriaux ont inventé de nouvelles formes d'organisation, eu égard aux conditions et aux problématiques spécifiques de leurs territoires. Quelle(s) forme(s) ces recompositions peuvent-elles prendre ? Et selon quelle(s) trajectoire(s) ? Existe-t-il des invariants ? Qui pilote ces dynamiques territoriales et quelle place occupent les collectivités ? L'objectif de la thèse est de mettre en lumière l'existence d'une variété de formes d'organisation territoriale dédiées à la gestion de l'eau potable et des déchets municipaux, à partir d'une entrée " services publics ". Par le biais de monographies départementales, la thèse met à l'épreuve de la réalité du terrain les résultats d'une importante revue de littérature. Cela permet ainsi de mettre en exergue la force des coalitions d'acteurs et le jeu structurant entre Conseils Généraux et pôles urbains dans ces trajectoires de recomposition, ou encore l'existence d'un phénomène d'hybridation des modes de régulation influençant les trajectoires départementales. Enfin, en croisant la littérature spécifique à l'action publique et la grille d'analyse développée, la thèse propose de contribuer au lexique analytique de ce domaine d'étude.

Le traitement thermique des déchets municipaux suscite de plus en plus l’attention du fait des gains énergétiques et environnementaux associés. Cependant, du fait de la présence de composés chlorés (sels, plastiques) de l’acide chlorhydrique (HCl) est généralement produit lors de ce traitement et provoque des désagréments tels que la corrosion, la formation de contaminants organiques toxiques, une acidification, etc. De ce fait, le but du présent travail de thèse vise à étudier le rôle d’un réactif à base de CaO (oxyde de calcium) pour l’abattement in-situ des émissions de HCl issues du traitement thermique des déchets. Dans ce travail, l’absorption/réaction du gaz HCl par le lit catalytique de CaO a été étudiée expérimentalement et théoriquement. Tout d’abord, il a été montré que le lit de CaO conduit à un abattement significatif du HCl généré, formant une couche de CaCl2 en surface des particules de CaO. Cependant, la température opératoire est un facteur important du procédé, la capacité d’absorption de HCl diminuant de 778,9 à 173,9 mg/g-CaO en augmentant la température de 550 à 850°C. L’analyse cinétique de la réaction, en confrontant les données expérimentales à différents modèles de réaction de surface sur une particule, montre que la diffusion du gaz HCl au travers de la couche de CaCl2 (produit de la réaction de surface) est d’abord limitée par la réaction à l’interface puis par la diffusion de HCl dans cette couche poreuse en croissance. Pour simuler la génération de HCl in-situ par une source organique, la pyro-gazéification du PVC a été effectuée en présence ou en absence de CaO. Une modélisation des différentes étapes de la décomposition du PVC en présence de CaO a montré que l’énergie d’activation apparente de la réaction de déchlorination était légèrement augmentée (de 136,5 à152,6 kJ/mol) tandis que l’énergie apparente globale de la pyro-gazéification du PVC est diminuée de 197,3 à 148,9 kJ/mol en utilisant CaO. La génération in-situ de HCl a aussi été réalisée en utilisant un mélange modèle de déchets municipaux, contenant du chlore organique et inorganique. L’abattement en HCl a été évalué, et la nature chimique des goudrons a été analysée. En présence de CaO, la part de composés organiques oxygénés est réduite, améliorant ainsi la qualité des goudrons en vue d’un raffinage en bio-huile. Une approche par analyse de cycle de vie a aussi été réalisée pour la pyro-gazéification et l’incinération des déchets municipaux. La modélisation a été réalisée en envisageant 3 scénarios de déchlorination : (1) gazéification avec fusion des cendres puis une étape de traitement du chlore ex-situ à basse température, (2) gazéification suivie d’une étape d’épuration du chlore ex-situ à haute température, (3) gazéification couplée à une déchlorination in-situ en présence du réactif CaO. Ce dernier scénario hypothétique offre les meilleures performances environnementales (par exemple: acidification, réchauffement, émissions polluantes toxiques….) mais reste un modèle théorique et simplifié. / Thermal treatment of municipal solid waste (MSW) attracts increasing attention due to the associated environmental and energy benefits. However, due to the chlorinated components of the MSW (salts, plastics) hydrogen chloride (HCl) is usually generated and may cause corrosion, toxic organic contaminants formation, acidification, etc. The present study focuses on the reactivity of a calcium oxide (CaO) reactant for in-situ mitigation of released HCl from thermal treatment of MSW. In this work, sorption of HCl gas in CaO reactive bed has been experimentally and theoretically studied. First, it is shown that the use of CaO is effective to remove released HCl gas, by forming a CaCl2 layer at the surface of CaO particles. However, temperature of the reactor is a key process parameter, since the removal capacity of HCl decreases significantly from 778.9 to 173.9 mg/g-CaO with the increase of temperature from 550°C to 850°C. A kinetics analysis has been developed by comparing experimental data with models describing the reaction at the particle surface. It has been concluded that the sorption of HCl at the CaO particle surface is firstly limited by the heterogeneous gas-solid reaction, followed by the HCl diffusion through this porous growing layer. To simulate the in-situ generation of HCl from organic source, pyro-gasification of PVC has been performed with or without CaO addition. The experimental data have been then used for the modeling of the different PVC decomposition steps. Although the average apparent activation energy of pseudo dehydrochlorination reaction is increased from 136.5 kJ/mol to 152.6 kJ/mol with the addition of CaO, the apparent activation energy of the overall PVC decomposition has been decreased from 197.3 to 148.9 kJ/mol by using CaO reactant. In-situ generation of HCl from organic and inorganic sources has also been conducted using simulated MSW. HCl mitigation has been evaluated together with the chemical speciation of the produced tars. Using CaO, the amount of oxygenated organic compounds has been reduced, improving the quality of the tars for a further bio-oil upgrading. To complete the aforementioned works, life cycle assessment (LCA) of three typical pyro-gasification and incineration processes is conducted to compare their overall environmental sustainability. Moreover, pyro-gasification-based WtE systems with different dehydrochlorination strategies are further modeled: 1) conventional gasification system; 2) novel gasification coupled with ex-situ high temperature dehydrochlorination system; and 3) hypothetical gasification coupled with in-situ dehydrochlorination system. The obtained results could be applied to optimize the current waste pyro-gasification systems, with special focus on developing strategies for in-situ dehydrochlorination purpose.

Au cours de ces dernières années, les Déchets Solides Municipaux (DSM) se sont révélés comme une problématique environnementale et économique majeure dans tous les pays. Les quantités collectées et les dépenses publiques nécessaires à leurs gestions croissent de façon insoutenable et ce, particulièrement dans les pays en développement (y compris ceux en transition). Face à ce constat, notre thèse a pour objectif de proposer des éléments de compréhension ainsi que des recommandations pour les politiques publiques. Pour cela, nous avons combiné une approche macroéconomique, pour étudier les liens entre la quantité de DSM et la croissance économique, à une approche microéconomique centrée sur la question du financement par une taxe incitative. Les contributions de cette thèse sont de trois ordres et ont pour référence les pays méditerranéens. La première contribution a consisté à tester la viabilité de l’hypothèse de la Courbe Environnementale de Kuznets (CEK) dans un contexte d’ouverture au commerce international. Cette première approche a permis de déceler une relation monotone croissante entre l’intensité de la production des DSM et la croissance économique sur la période 1990-2010 et ce, quel que soit le niveau de revenu des pays. Ce qui nous conduit à la conclusion d’une incompatibilité entre les objectifs de croissance et de prévention de la production des DSM. La deuxième contribution a été l’occasion de considérer, dans un modèle théorique, le recyclage informel qui est une caractéristique commune au pays en développement. L’objectif de cette contribution a été d’une part d’analyser l’impact du recyclage informel sur l’efficacité d’une politique de taxation incitative et d’autre part, de déterminer les conditions optimales d’une telle politique en présence du recyclage informel. En étudiant l’efficacité d’une politique de taxation directe de type tarification à l’acte et d’une politique de taxation indirecte de type Deposit and Refund System (DRS), nous montrons que la présence du recyclage informel ne permet pas de faire coïncider optimum social et équilibre du marché. Cependant, la politique DRS peut être optimale, à condition de subventionner à la fois le recyclage formel et informel. Enfin, la troisième contribution est une étude économétrique des impacts du système de taxation incitative d’un pays riche méditerranéen. Cette étude vient du constat selon lequel les pays riches, contrairement aux pays en développement, mettent en œuvre plusieurs taxes incitatives de façon concomitante. Nous évaluons l’efficacité du système de taxation de la France, qui avec ses trois taxes incitatives est un cas d’école en la matière. Nous proposons dans cette contribution, à l’aide de tests économétriques sur données départementales, une mesure de l’élasticité de la quantité de DSM collectés, valorisés et éliminés par rapport à la Redevance sur l’Enlèvement des Ordures Ménagères (REOM), la Responsabilité Élargie du Producteur (REP) et la Taxe Générales sur les Activités Polluantes (TGAP). Les résultats montrent une complémentarité des trois taxes avec une supériorité de la REOM pour inciter les ménages à la prévention et à la valorisation, et une supériorité de la REP pour inciter les collectivités locales à la substitution des technologies d’élimination à celles de valorisation / In last decades, Municipal Solid Waste (MSW) has become a major environmental and economic problem in many countries. The quantity of MSW collected and the expenditures necessary for its management have rapidly increased, particularly in developing countries (including those in transition). Our thesis aims to shed light on the relationship between MSW collection and economic growth and to propose how public policy can sustainably manage this pollution. To attempt our objective, we combined a macro and micro economic approaches in theoretical and empirical studies. The contributions of this thesis are threefold and have the scope of Mediterranean countries. First, we complete the empirical literature on the validation of the Environmental Kuznets Curve hypothesis (EKC) by studying the relationship between MSW collected and the economic growth over the period 1990-2010. The main added value of this study is the use of multiple imputations methodology to control for the sample bias due to missing values. We find out that MSW collected monotonically increase with income whatever countries’ income level. This leads us to conclude that the economic growth and MSW prevention are not compatible. So in a second contribution, we investigate, in a theoretical model, the efficiency of using market-based incentives to reach to objective of waste prevention and diversion from disposal in developing countries. We consider the common phenomenon of waste picking in these countries and we analyze the conditions in which a policy of Deposit and Refund System (DRS) can help to achieve the first best optimum. We first analyze the impact of waste picking on the effectiveness of the user fee and the DRS, then we show that social optimum and market equilibrium can be hold by taxing consumer goods and by subsidizing both formal recycling and waste picking. Our third contribution in this thesis is an econometric evaluation of French MSW taxing system in order to test the hypothesis of the complementarity of direct and indirect MSW incentive taxes in developed countries, which implement simultaneously several incentives taxes. Using data aggregate at French administrative departments level, we assess the prevention and substitution effects of the three incentive taxes namely the French user fee (La Redevance d’Enlèvement des Ordures Ménagères), the Extended Producer responsibility and disposal tax levied at landfill and incineration (la Taxe Générale sur les Activités Polluantes). We confirm the complementarity hypothesis of these taxes.

Quarante ans de politiques publiques d’environnement ont profondément modifié la gestion de l’eau et des déchets. Beaucoup de choses ont changé : le référentiel gestionnaire n’est plus le même, la législation s’est renforcée, les enjeux territoriaux se sont recomposés, les modalités et l’échelle d’intervention publique ont été remodelées… En un mot, l’action publique territoriale s’est recomposée. Progressivement, les acteurs territoriaux ont inventé de nouvelles formes d’organisation, eu égard aux conditions et aux problématiques spécifiques de leurs territoires. Quelle(s) forme(s) ces recompositions peuvent-elles prendre ? Et selon quelle(s) trajectoire(s) ? Existe-t-il des invariants ? Qui pilote ces dynamiques territoriales et quelle place occupent les collectivités ? L’objectif de la thèse est de mettre en lumière l’existence d’une variété de formes d’organisation territoriale dédiées à la gestion de l’eau potable et des déchets municipaux, à partir d’une entrée « services publics ». Par le biais de monographies départementales, la thèse met à l’épreuve de la réalité du terrain les résultats d’une importante revue de littérature. Cela permet ainsi de mettre en exergue la force des coalitions d’acteurs et le jeu structurant entre Conseils Généraux et pôles urbains dans ces trajectoires de recomposition, ou encore l’existence d’un phénomène d’hybridation des modes de régulation influençant les trajectoires départementales. Enfin, en croisant la littérature spécifique à l’action publique et la grille d’analyse développée, la thèse propose de contribuer au lexique analytique de ce domaine d’étude. / After forty years of environmental public policies, drinking water and municipal waste management changed. For instance, the paradigm of environmental sectors management evolved, the legislation strengthened and the emergence of new environmental issues changed the territorial organizations… Step by step, territorial actors created new forms of organization, in regard to the special issues of their territories. What kind of forms these evolutions can take ? What are the territorial trajectories ? Can we observe some straightness ? Who governs these dynamics and what is the role of territorial public institutions ? The thesis shows the existence of different forms of territorial organizations at the “départemental” level of the French institutions, dealing with public services involved to the drinking water and municipal waste management. With four monographs, the thesis shows the power of advocacy coalitions and urban cities in the trajectories of evolution. These appear also oriented by different regulation’s hybridization phenomena. With all these results, the author proposes at last to contribute to the analysis's lexicon of this domain of research.