Au cours de cette étude du procédé de granulation humide, nous avons mis l’accent sur l’intérêt que présente la distribution du liquide de mouillage dans la définition des propriétés finales de grains. Dans ce cadre, une méthode utilisant un traceur a été développée pour le suivi cinétique de la répartition du liquide de mouillage au cours de la granulation. Une formulation à base d’excipent pharmaceutique a été granulée dans un mélangeur-granulateur à haut cisaillement Mi-Pro. On a pu ainsi montrer que le début du procédé est caractérisé par l’hétérogénéité de la distribution du liquide de mouillage qui se redistribue ensuite selon une loi cinétique d’ordre un. Les propriétés des grains (taille, porosité et observation microscopique) ne deviennent uniformes qu’après une répartition homogène du liquide de mouillage entre les différentes classes de grains. L’étude de l’influence de certaines variables opératoires (vitesse d’agitation, débit et critère de mouillabilité) sur le phénomène de redistribution a été également menée. Par ailleurs, les bilans de population ont été utilisés comme outil de modélisation. Des écritures du noyau d’agglomération ont été proposées en se basant sur la taille des particules et leur teneur en liquide de mouillage. Bien que reproduisant les résultats expérimentaux, les bilans de population présentent certaines limites liées à la difficulté d’intégrer toutes les données de l’étude / In this study of wet granulation process, we are especially interested in binder liquid distribution as a mean to deduce final granule properties. Then, a tracer method is developed to study binder liquid distribution kinetics during granulation process. Granulation experiments are carried out in high shear mixer Mi-Pro using pharmaceutical excipients. The beginning of the process is characterized by heterogeneous binder liquid distribution. Then, liquid redistribution phenomenon is observed according to a first order model. Granule properties (size, porosity, microscopic observation) are found to be similar when binder liquid is homogeneously distributed among different granule classes. Finally operating conditions influence (speed rate, flow rate and wetting criterion) are discussed. In addition, population balances are used as a tool to model experimental results. Agglomeration kernels are presented depending on particle size and binder liquid ratio. Although experimental results could be satisfactorily modelled, population balances show some limitations related to the difficulty of integrating all the study data

La corrosion des canalisations métalliques pour le transport de gaz ou d’hydrocarbures est un problème critique qui peut avoir des répercussions financières et environnementales très importantes. Les revêtements polyoléfines tricouches sont largement utilisés pour préserver l’intégrité des structures. Ils sont constitués d’une sous couche mince époxy, d’une couche mince d’adhésif et d’une couche épaisse le plus souvent en polyéthylène. Ce système de revêtement bénéficie de très bonnes qualités d'adhérence. Néanmoins, des cas de décollements de ces revêtements à l’interface époxy/acier ont été constatés sur des pipelines en service depuis quelques années seulement, alors que la durée minimale de vie escomptée des tubes dans le sol est de quelques dizaines d’années. Ces décollements pourraient être dus à une dégradation progressive des liaisons interfaciales entre le primaire époxy et la surface métallique, associée à la présence de contraintes interfaciales importantes entre les différentes couches de l'assemblage. Cette étude vise alors d'une part à proposer des solutions permettant d’aboutir à la meilleure performance en vieillissement de la liaison adhésive, et d'autre part à quantifier les niveaux de contraintes au sein de la canalisation en acier revêtue depuis sa mise en œuvre, jusqu'à sa mise en service.Les liaisons interfaciales dépendant nécessairement de la préparation de surface de l’acier, des procédés de nettoyage ont été testés afin d’évaluer leur influence sur l’adhérence initiale et la durabilité des assemblages. Les préparations de surface permettent d'obtenir un degré de propreté et une rugosité. Ces deux éléments maximisent les forces de liaison et donc l'adhérence du revêtement. Le revêtement résiste alors mieux dans des environnements agressifs. Tous les procédés de nettoyage testés ont conduits à des niveaux de propreté équivalents du substrat en acier. Les essais effectués sur substrats polis miroir ont mis en évidence qu’une rugosité est nécessaire pour améliorer la durabilité des assemblages. La rugosité permet d'obtenir des adhérences supérieures à celles sur substrats polis miroir, de ralentir les effets du vieillissement humide et donc de prolonger la durée de vie du système. Il a été mis en évidence que les fortes rugosités étaient particulièrement bénéfiques pour les adhérences sèches. Par contre, au-delà d’une certaine rugosité, l’augmentation de la rugosité ne s’accompagne pas d’une amélioration significative de l’adhérence humide. Une étude sur l’apport des traitements de surface a aussi été menée. L’addition d’un traitement de surface a peu d’impact sur les adhérences initiales des assemblages, en comparaison avec une préparation de surface classique. Par contre les traitements de surfaces améliorent considérablement les adhérences humides, et donc la durabilité des assemblages. Notre travail prouve que le traitement aminosilane est un candidat potentiel en vue du remplacement du traitement toxique de chromatation, référence en matière de traitements de surface dans l'industrie des pipelines et dont l'utilisation sera interdite dans un futur proche compte tenu de l'évolution de la réglementation. Dans de bonnes conditions d'application et associé avec des primaires époxy appropriés, les adhérences sèches et humides obtenues avec les silanes sont comparables (voire supérieures) à celles de la chromatation.Par ailleurs, la modélisation par éléments finis du système tricouches a permis de préciser les niveaux de contraintes aux interfaces résultant de la mise en œuvre et de prévoir leur évolution au cours du temps et du vieillissement humide. / External Corrosion can weaken underground steel pipelines and render them unsafe for transporting oil or gas. Premature damage of this network could lead to dramatic financial and environmental consequences. Three layers polyolefin coatings composed by a fusion bonded epoxy, a modified polyolefin adhesive and a thick polyolefin topcoat, are the most widely systems used to preserve the structure integrity. This protective coating system presents excellent adhesion. Nevertheless, in some specific cases, loss of adhesion has been observed at steel/epoxy interface on operating pipelines on shorter period than their expected lifetime of about fifty years. This disbonding can be assigned to the progressive degradation of interfacial bonds between the epoxy primer and the metallic surface combined to substantial interfacial stresses between the different layers of the assembly. This study thus aims both to provide solutions to achieve the best ageing performance of the adhesive bond, and secondly to quantify the stress levels in a coated steel pipe since coating manufacturing to pipeline commissioning.Given that interfacial bonds depend necessarily on steel surface preparation, cleaning methods were compared to appraise their influence on assemblies dry and wet adhesion. Surface preparations allow to achieve a level of cleanness and to create a surface roughness. These two elements maximize binding forces and therefore the adhesion of the coating. The coating is thus more resistant to aggressive environments. All cleaning process have led to equivalent level of cleanness of steel substrate. Experiments carried out on mirror polished steel substrates highlighted that a surface roughness is necessary to improve joints durability. Roughness allows to obtain higher adhesion compared to mirror polished steel substrates, slows the effects of humid ageing and thus contributes to extend the durability of the system. It has been demonstrated that a high roughness is particularly beneficial for dry adhesion. By cons, beyond a certain roughness, increasing the surface roughness does not lead to significant improvement of wet adhesion. The benefits of surface treatments were also investigated. The addition of a surface treatment has little impact on dry adhesion in comparison with a conventional surface preparation. However, surface treatments substantially enhance the adhesion strength in wet stage, and therefore increase the durability of the assemblies. We also demonstrate that aminosilane surface treatments are competitive alternatives to traditional chromate conversion, which is the surface treatment of reference in pipeline industry, and whose use will be prohibited in a near future considering changes in legislation. Under good conditions of application and associated with appropriate fusion bonded epoxy, dry and wet adhesion obtained with silane surface treatments are comparable (or even higher ) than those obtained with chromate surface treatments.Furthermore, finite element modeling has allowed to specify interfacial stresses levels inside the assembly resulting from coating's manufacturing process and to predict their evolution over time and during wet ageing.

Il s'agit de l'étude de la dégradation croissante du delta du Saloum au Sénégal à travers la compréhension des impacts des facteurs physiques et anthropiques sur les patrimoines locaux, notamment la nature (faune, flore, sols, etc.). Ainsi, c’est un vrai cercle vicieux qui se manifeste par les influences réciproques négatives entre l'homme et les paysages environnementaux, surtout à l'aire des changements climatiques et de l'accroissement de la pauvreté, qui pèse sur cette aire humide particulière où populations et écologie ont toujours formé un paysage culturel, d’ailleurs classé aujourd'hui patrimoine mondial par l’UNESCO. Mais hélas, de plus en plus menacé, il urge de transformer cette tendance dévastatrice de l’interface homme-nature en un cercle vertueux pour un développement local plus durable. C’est dire, en substance, que les enjeux d'une gouvernance de l’estuaire du Saloum dans la perspective d'une préservation durable des patrimoines sont énormes. / This is the study of the increasing degradation of the Saloum delta in Senegal through the understanding of the impacts of physical and human factors on local heritage, including nature (fauna, flora, soils, etc.). Thus, it is a real vicious circle manifested by the negative reciprocal influences between man and environmental landscapes, especially in the area of climate change and increasing poverty, which weighs on this particular wetland. where populations and ecology have always formed a cultural landscape, which is now classified world heritage by UNESCO. But alas, increasingly threatened, it is urgent to turn this devastating trend of the human-nature interface into a virtuous circle for more sustainable local development. This is to say, in essence, that the stakes of a governance of the Saloum estuary in the perspective of a durable preservation of the patrimonies are enormous.

L’objectif de la thèse était de développer un procédé de traitement des lisiers de porc par zone humide artificielle (ZHA) adapté aux contraintes du climat méditerranéen ainsi qu’à celles des éleveurs porcins. Le lisier de porc présentant des teneurs en ammonium (NH4+) toxiques pour les espèces végétales, il a été nécessaire de prétraiter le lisier. Des expérimentations sur le prétraitement du lisier de porc par aération continue (30 jours) à petite (12 litres) et moyenne échelles (300 litres) ont donc été conduites, et ont permis une diminution des concentrations en NH4+ en dessous des seuils de tolérance végétale. Cependant, la volatilisation de l’ammoniac semble avoir été le processus majoritairement à l’origine des abattements observés (phénomène d'ihnibition). Afin d’améliorer la diminution du NH4+, des produits d’ensemencement microbiens commerciaux ont été utilisés sans que leur effet n'ait pu être mis en évidence. Lors des expérimentations à moyenne échelle, le lisier prétraité a été amendé en ZHA (mésocosmes constitués d’un filtre à écoulement vertical suivi d’un filtre à écoulement horizontal). La forte variabilité phénotypique en système expérimental des macrophytes sélectionnés et prélevés dans le milieu naturel environnant (Carex hispida, Typha latifolia, Carex cuprina, Iris pseudacorus, Alisma lanceolatum et Juncus effusus), a été illustrée. Lors des apports en lisier dans la ZHA, les espèces végétales ont répondu différement, soulignant l’intérêt des cortèges multi-spécifiques. Les premiers résultats épuratoires ont été probants. Cependant l’étude des processus épuratoires a mis en lumière la problématique de leur durabilité. / The aim of the thesis was to develop a treatment process of pig manure by constructed wetland (CW) and designed in order to be adapted to the Mediterranean climate constraints and those of pig farmers. However hog manure has concentrations above 2 g.l-1 of ammonium (NH4+), toxic to the plants. It is therefore necessary to establish a slurry pre-treatment step. The thesis has included experiments including pre-treatment of pig slurry by continuous aeration (30 days) to small (12 liters) and medium scale (300 liters). Commercial products for microbial seeding were also used. The results showed that the aeration of pig manure did allow lower concentrations of NH4+ below plant tolerance threshold. However, the ammonia volatilization process appears to be the leading cause behind the observed reductions (inhibition phenomenom). No effect could be demonstrated for microbial treatments. During meso-scale experiments, the CW was amended with the pre-treated slurry (mesocosms made of a vertical flow filter followed by a horizontal flow filter). As a first step, the high phenotypic variability of macrophytes (taken from the natural environment) in experimental system was illustrated and discussed. After manure application, the selected plant species (Carex hispida, Typha latifolia, Carex cuprina Iris pseudacorus, Alisma lanceolatum and Juncus effusus) have presented different responses, emphasizing the importance of multi-species selection for the CW. Finally, the first purifying results were conclusive. However the study of the underlying purifying processes has highlighted the issue of sustainability of these phenomena.

Une analyse de la dynamique forestière et de la croissance des arbres d'une forêt sempervirente des Ghâts occidentaux de l'Inde (dispositif d'étude permanent d'Uppangala) est réalisée, à partir des données de suivis annuels de croissance radiale effectués entre 1990 et 2008 sur plus de 3500 arbres, et de mesures dendrométriques complémentaires (hauteur totale et dimensions de couronne) réalisées ponctuellement. Associée à l'analyse des paramètres démographiques (mortalité et recrutement), l'analyse de la croissance, abordée sous différents aspects (ajustement des croissances radiales moyenne et potentielle, analyse de séries longitudinales de croissance radiale, ajustement d'allométries), permet de caractériser les stratégies de croissance des espèces en fonction de la strate occupée par l'arbre adulte (sous-bois, sous-canopée, canopée, strate émergente). Les cinq espèces principales étudiées présentent des différences significatives aussi bien en termes de démographie que de croissance radiale moyenne et potentielle ; d'allocation préférentielle de la biomasse entre les différentes parties de l'arbre ; de « plasticité » morphologique et de rythmes supra-annuels (et saisonniers) de croissance radiale. D'autre part, les analyses mettent en évidence une forte variabilité intra-spécifique de la croissance radiale, de l'allocation préférentielle de la biomasse entre les différentes parties de l'arbre et des rythmes de croissance. Les résultats obtenus ouvrent des perspectives en modélisation de la dynamique des communautés forestières, pour l'exploration par simulations du rôle des stratégies de croissance dans la coexistence des espèces en peuplement forestier hétérogène.

Situé entre la lumière visible et les micro-ondes, le domaine de fréquence térahertz (THz) est une zone du spectre électromagnétique encore peu exploitée. Il existe pourtant de nombreuses applications : détection de polluants, contrôle de qualité, imagerie médicale, télécommunications à très haut débit... Cependant, à ce jour, il n'existe pas de sources accordables, compactes, efficaces, fonctionnant à température ambiante et de faible coût. L'opto-électronique répond en partie à ces besoins grâce aux photodétecteurs sensibles à une longueur d'onde de 800 nm. L'utilisation d'une longueur d'onde de 1550 nm permettrait de bénéficier de la disponibilité de sources optiques relativement peu onéreuses et compactes et d'un système fibré.<br />Dans ce contexte, nous nous sommes intéressés à un photodétecteur prometteur avec une fréquence de coupure potentiellement élevée et de bonnes caractéristiques en régime de saturation : la photodiode à transport unipolaire (UTC-PD).<br />La première partie de ce travail a consisté à développer un procédé de réalisation technologique d'UTC-PDs intégrées de façon monolithique à des guides d'ondes coplanaires pour la génération d'impulsions picosecondes. Ces dispositifs ont été caractérisés par échantillonnage électro-optique et ont généré des impulsions électriques de quelques picosecondes de largeur à mi-hauteur.<br />Dans un second temps, l'intégration monolithique d'UTC-PD avec une nouvelle antenne THz large bande a permis la génération d'ondes THz monochromatiques (1,1 µW à 940 GHz) par mélange hétérodyne de deux sources lasers continues de longueur d'onde autour de 1550 nm. Des mesures de spectroscopie de gaz à 1,4 THz ont aussi été réalisées.

Les composés organiques volatils (COV) sont une catégorie de polluants de l'air dont les techniques d'analyse et méthodes d'échantillonnage peuvent être affectées par l'humidité. Deux voies ont été explorées pour éliminer l'humidité des échantillons de COV avant leur analyse. D'une part, l'élimination de l'humidité par diffusion à travers les parois des sacs d'échantillonnage en film polymère, méthode appelée Sample Water Removal. En plaçant des sacs en Tedlar et Nalophan dans un caisson balayé d'air sec, des échantillons humides de 10 L ont été séchés en respectivement 7 h et 3,5 h. Aucune perte significative de COV jusqu'à 500 ppbv n'a été constatée avec les sacs en Tedlar et 10 µg/m3 avec le sac en Nalophan. D'autre part, l'utilisation de nouveaux adsorbants hydrophobes à base de nanostructures de carbone élaborés au laboratoire ont été testés. Durant les essais d'échantillonnage d'un mélange de COV à 500 ppbv en air humide, ces adsorbants n'ont pas donné les résultats espérés.

Le Québec offre un important potentiel éolien, particulièrement intéressant dans plusieurs régions qui bordent le fleuve Saint-Laurent, ainsi qu'au Saguenay-Lac-Saint-Jean et dans le Nord-du-Québec. Le gouvernement du Québec compte exploiter ce potentiel, selon les orientations qui apparaissent dans la Stratégie énergétique du Québec 2006-2015. Le développement de la filière éolienne peut avoir des conséquences néfastes sur certaines espèces fauniques, notamment le Faucon pèlerin (Falco peregrinus anatum) qui est désigné vulnérable au Québec (L.R.Q., c. E-12.01). Des cas de mortalité de Faucon pèlerin due à des collisions avec les pales des éoliennes ont été rapportés aux États-Unis et en Europe. Afin d'évaluer les risques reliés à la présence des éoliennes sur le territoire québécois et d'éventuellement recommander des critères de localisation quant à leur emplacement, il est essentiel de connaître les besoins du Faucon pèlerin en matière d'habitats de chasse pendant la nidification. L'objectif de notre étude était de quantifier et de comparer l'utilisation des habitats par les femelles à la recherche de proies. Entre 2008 et 2010, 10 femelles adultes nichant en Abitibi, en Montérégie, en Chaudière-Appalaches et dans le Bas-Saint-Laurent ont été suivies à l'aide de dispositifs de télémétrie satellitaire, depuis l'éclosion des œufs jusqu'à la fin de la période de dépendance des fauconneaux en regard des parents. L'estimation par noyau fixe à 95% a été utilisée pour délimiter les domaines vitaux des femelles adultes. Nous avons utilisé les régressions logistiques avec effets aléatoires pour estimer la probabilité d'utilisation de chacun des types d'habitat, en tenant compte de la distance de ceux-ci par rapport à la localisation des nids. L'utilisation de ces types d'habitat a été comparée à partir de rapports de cotes. Nos résultats démontrent que la probabilité d'utilisation d'une parcelle d'habitat par une femelle nicheuse augmentait entre la période où les fauconneaux étaient au nid et le premier mois après leur envol. D'une manière générale, nos résultats indiquent aussi que la probabilité d'utilisation diminuait en fonction de la distance du nid, quel que soit la catégorie d'habitat. Toutefois, l'effet de la distance était différent selon la catégorie d'habitat. Les cultures de maïs et de soya avaient moins de chances d'être utilisées que les autres milieux agricoles et que les milieux de la catégorie « autres habitats » par les femelles adultes, pendant la période où les fauconneaux étaient au nid et le premier mois après leur envol. Les milieux humides étaient aussi peu utilisés par les femelles, comparativement à la plupart des autres habitats. Quant aux milieux urbains, après l'envol des fauconneaux, et à la catégorie des autres milieux agricoles, ceux-ci avaient plus de chances d'être utilisés au-delà d'une dizaine de km du nid. Nos résultats suggèrent que la biomasse des proies disponibles était plus faible dans les cultures de maïs et de soya, de même que dans les milieux humides, rendant ces habitats sous-optimaux pour la chasse par rapport aux autres milieux agricoles et aux milieux urbains. L'expansion des cultures de maïs et de soya dans le paysage agricole du Québec se faisant au détriment d'autres cultures, cette conversion pourrait contribuer au déclin de la qualité des habitats de chasse pour cette espèce à statut précaire. Une étude complémentaire en dehors de la saison de nidification est nécessaire, avant d'établir des critères de localisation pour l'installation des futurs parcs éoliens. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Faucon pèlerin, télémétrie satellitaire, culture intensive, maïs, soya, utilisation d'habitat, succès de reproduction

Compte tenu du déphasage entre la ressource solaire et son utilisation, il peut être intéressant de valoriser l'excès d'énergie solaire durant l'été en réalisant un stockage longue durée afin de restituer ce surplus d'énergie pendant les périodes de chauffe. Les systèmes thermochimiques solide/gaz sont potentiellement de bons candidats pour le stockage de chaleur intersaisonnier. Ils permettent en effet d'obtenir de fortes densités énergétiques (entre 300 et 500 kWh.m-3 de solide réactif) et de s'affranchir des pertes thermiques au cours du temps (stockage sous forme de potentiel chimique). Ces systèmes sont basés sur un procédé cyclique faisant intervenir une réaction chimique renversable, entre un solide réactif poreux et un gaz réactif (le couple SrBr2/H2O dans notre cas). Cette réaction est endothermique dans un sens et exothermique dans l'autre. Un point clé des systèmes thermochimiques solide/gaz est la conception du lit réactif poreux et du réacteur, siège de la réaction thermochimique. Cette conception doit prendre en compte deux aspects, qui doivent être optimisés : les transferts de masse et de chaleur au sein du solide réactif et la densité énergétique du lit réactif, qui évoluent de manière antagoniste. Pour cela, différents outils ont été mis en place : d'une part différentes modélisations des milieux poreux réactifs sous flux d'air humide ont été élaborées. Ces modèles prennent en compte les transferts de masse et de chaleur à travers le lit poreux réactif. Et d'autre part des caractérisations des transferts de masse dans un lit poreux réactif ont été réalisées. A partir de ces outils, un prototype de stockage thermochimique a été conçu, expérimenté et analysé.

La migration et le stationnement de l'avifaune sur les littoraux d'Europe occidentale font l'objet de très nombreuses convoitises. Depuis une trentaine d'années, de nombreuses zones humides ont été réhabilitées et aménagées pour accueillir ces oiseaux à dates fixes (hivernage, nidification). La gestion de ces espaces s'avère être nécessaire pour des populations aux besoins spécifiques et qui tendaient à se raréfier. Mais ce processus n'est pas sans poser de nombreux problèmes d'usage (question de l'ouverture au public, des pratiques de chasse ou des imbrications des différents zonages législatifs) souvent anciens, qui conduisent à s'interroger sur la relation plus globale de l'homme à la nature. Cette étude est menée à partir de sites choisis sur les littoraux de France, de Grande-Bretagne, des Pays-Bas et du Portugal. Ils constituent des zones humides de première importance pour l'avifaune migratrice de l'Ouest paléarctique mais aussi des territoires sur lesquels s'expriment des rapports très divers entre l'homme et l'oiseau. L'approche à plusieurs échelles, depuis la dimension européenne, à travers la comparaison des pratiques nationales jusqu'à une étude plus détaillée de sites spécifiques est privilégiée.