Ce travail aborde la question de la caractérisation environnementale des rejets minéro-métallurgiques. La partie théorique est consacrée dune part à une synthèse théorique et bibliographique des tests dévaluation environnementale des matériaux solides dorigine minière ; dautre part à linventaire et la description des sites de production et de décharge de ces rejets. En ce qui concerne lévaluation environnementale, laccent est mis sur le devenir des éléments(en) traces métalliques (ETM) considérés comme principaux polluants contenus dans ces matériaux. Létude expérimentale consiste en une caractérisation des échantillons prélevés sur quelques sites du Katanga suivie dune mise en oeuvre des tests de lixiviabilité et détude de la migration souterraine des polluants identifiés. La question de la radioactivité et de drainage minier acide y est également évoquée. Lanalyse chimique met en évidence trois catégories déléments en fonction de leurs teneurs : les éléments majeurs, mineurs et en traces. Les éléments : As, Cd, Co, Cu, Mn, Pb et Zn sont les principaux polluants identifiés. Le comportement environnemental de lAs et du Cd nest pas étudié par insuffisance de reproductibilité sur les résultats danalyse. La diffraction des rayons X montre que les phases majeures cristallisées sont essentiellement constituées des minéraux de la gangue. Elle montre également que les rejets de pyrométallurgie se caractérisent par la présence exclusive de phases amorphes pas ou très peu cristallisées, par conséquent non identifiables par ce moyen. La microscopie électronique à balayage montre que les rejets de pyrométallurgie sont constitués, pour la plupart, de grains arrondis ou allongés, non poreux, daspect vitreux avec un état de surface lisse. Bien que la mesure de la radioactivité montre, pour certains échantillons, de taux élevés par rapport au niveau ambiant, les valeurs obtenues ne permettent pas de classer les rejets dans la catégorie des rejets radioactifs. En ce qui concerne la lixiviabilité, les essais dextraction simple à pH neutre montrent que les rejets de pyrométallurgie sont très peu lixiviables (taux de lixiviation inférieur à 0,5%), les rejets de concentration sont relativement lixiviables (jusquà 3%) et le résidu dhydrométallurgie est très lixiviable (jusquà 30%). La faible lixiviabilité des rejets de pyrométallurgie, dans les conditions ordinaires (pH 7) sexplique principalement par le fait que les ETM y sont incorporés dans des phases vitreuses chimiquement très peu réactives. La Toxicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP), test règlementaire dune rigueur assez élevée, car simulant les pires conditions de mise en décharge avec les ordures ménagères, montre que les rejets de pyrométallurgie sont aussi lixiviables au même titre que les rejets de concentration. Pour le résidu dhydrométallurgie, ce même test semble conduire à des taux dextraction relativement comparables à ceux obtenus dans le scénario ordinaire. La percolixiviation montre que les premiers lixiviats, correspondant au rapport solide/liquide élevé, sont chargés en polluants et traduisent le relargage à court terme. Létude de la migration souterraine des polluants réalisée par percolation des solutions de lixiviation sur sol non remanié montre que les polluants mobilisés ont tendance à saccumuler dans lhorizon supérieur des sols et à présenter en premier lieu, contrairement à lopinion la plus répandue, des risques de pollution des sols plutôt que des aquifères. Cette rétention en surface est attribuable à la matière organique, aux argiles ou à des phénomènes de précipitation. La prévision statique du risque de drainage minier acide sur les rejets pyritiques montre, aussi bien suivant le protocole original de Sobek que celui modifié, que le potentiel net de neutralisation dacide et le rapport du potentiel de neutralisation sur le potentiel de génération dacide sont élevés et tombent dans une zone où la probabilité dobserver le drainage minier acide est quasi nulle. Cette absence du risque de drainage minier acide est attribuable à la nature dolomitique de la gangue. Lanalyse multicritère réalisée pour évaluer de façon globale limpact environnemental et classifier les rejets suivants les risques quils présentent vis-à-vis de lhomme et de lécosystème, montre quen prenant en considération le critère complexe associant les quatre indicateurs (taux de lixiviation, teneur en polluant, toxicité et perméabilité) avec la même pondération et dans un scénario ordinaire de lixiviation avec de leau, aucun des échantillons traités ne peut être considéré comme à faibles risques. Les rejets de pyrométallurgie sont à risques élevés. Le résidu dhydrométallurgie est à risques élevés dans tous les critères prenant en compte la lixiviabilité. Pour remédier aux risques que présentent les rejets se trouvant dans les bassins, le travail propose un confinement et une phytostabilisation. Cette remédiation est à la fois une alternative moins onéreuse et une mesure conservatoire dans le sens quelle offre la possibilité de revenir plus tard aux autres possibilités en fonction de lévolution du contexte local et du marché des métaux.

Le respect des normes de rejets aqueux industriels imposées par la directive cadre sur l’eau (échéances en 2021) concernant les micropolluants, et notamment les phtalates, nécessite la mise au point de procédés de traitement innovants. L’étude du procédé basé sur le couplage ozone/charbon actif a ainsi été effectuée. Après la détermination des propriétés chimiques et texturales des charbons actifs testés, l’efficacité de ce couplage pour l’élimination des phtalates a été éprouvée selon plusieurs critères : cinétique d’élimination des polluants cibles, évolution de la minéralisation et de la toxicité au cours du traitement. La comparaison des résultats obtenus avec ceux de méthodes classiques (ozonation et adsorption seules) a mis en évidence le fort potentiel du couplage ozone/charbon actif, qui permet d’obtenir une élimination rapide des polluants ainsi qu’une minéralisation et une détoxification avancées dans toutes les conditions expérimentales testées. Ce couplage c’est aussi révélé efficace lors du traitement de matrices plus complexes, telle qu’une eau de sortie de station d’épuration. En outre, cette étude a permis de déterminer les propriétés chimiques et texturales du charbon actif favorisant ce procédé. Il a aussi été montré que ce matériau joue un rôle d’initiateur et de promoteur de radicaux libres (les réactions sont très majoritairement de nature radicalaire) ainsi que de support réactionnel. Enfin, cette étude a montré qu’une régénération in situ du matériau, économiquement très intéressante, pourrait être obtenue au cours du traitement. / In order to comply with the standards governing the discharge of industrial effluents (Water Framework Directive, target date 2021) concerning micropollutants, in particular phthalates, innovative wastewater treatment processes have to be used. The present research addresses this issue through a study of ozone/activated carbon coupling. After determining the textural and chemical properties of several activated carbons, the efficiency of this coupling for the removal of phthalates was tested according to the following criteria: degradation kinetics of the target pollutants and evolution of both toxicity and mineralization during the process. Compared to the classical methods (ozonation or adsorption used separately), coupling proved to be highly efficient. It enables the fast removal of pollutants with a significant decrease in mineralization and toxicity. Coupling also proved to be efficient for the treatment of more complex matrices such as municipal wastewater treatment outflow. Moreover, the activated carbon properties which favour the process have also been determined. It is shown that, in this coupling, the material acts as a radical initiator and promoter (the reactions are mainly radical in nature) and as a reaction support. Lastly, the study also shows that in situ regeneration of the activated carbon, which would be economically attractive, could be achieved during the process.

Les phtalates et les alkylphénols sont des composés organiques générés par l'industrie chimique, qui entrent dans la composition des matières plastiques, pour les phtalates, et des détergents, pour les alkylphénols. Leurs productions mondiales avoisinent les 6 millions de tonnes pour les phtalates et 500 000 tonnes pour les alkylphénols. Ces composés sont considérés comme ubiquitaires dans l'environnement, c'est-à-dire qu'ils sont retrouvés dans tous les compartiments environnementaux (de l'atmosphère au milieu naturel). Par ailleurs, ils sont considérés comme des perturbateurs endocriniens et peuvent donc causer des dommages aux faunes et flores présentes dans le milieu naturel. Ce travail de thèse a permis de déterminer les niveaux de contamination des eaux usées en phtalates et alkylphénols dans plusieurs compartiments environnementaux situés en zone urbaine. Ainsi, des prélèvements effectués, par temps sec, ont permis de déterminer la qualité des eaux brutes vis-à-vis des paramètres globaux, des phtalates et des alkylphénols dans les rejets industriels, domestiques, les émissaires parisiens ainsi que dans les eaux usées transitant au sein d'une station d'épuration majeure d'Ile-de-France (Seine Centre, Colombes, 92). Ces résultats reflètent certaines spécificités et disparités du réseau d'assainissement, notamment marqués par la forte variabilité qui entoure, à la fois, le prélèvement et les niveaux de contamination par ces micropolluants. Au niveau des rejets industriels, de forts contrastes ont été observés entre les différents secteurs répertoriés (traitement des textiles, traitement de surface, métallurgie, industries pharmaceutiques, etc.). Globalement, les résultats des flux par équivalent-habitant soulignent que les apports domestiques sont la première source de contamination pour ces polluants en région parisienne. En effet, la contribution des apports industriels est inférieure à 5 %, pour tous les composés, quelque soit le secteur industriel considéré. L'étude des émissaires parisiens a permis de montrer une certaine stabilité temporelle de la qualité des effluents dans la partie avale du réseau d'assainissement. En revanche, cette étude a également mis en exergue des divergences et des similitudes entre les sous-bassins versants drainés par les différents émissaires. Ainsi, une étude statistique a montré que les émissaires Saint Denis Achères et Clichy Achères Argenteuil apparaissent significativement plus contaminés que les émissaires Sèvres Achères Reuil et Clichy Achères Bezons. Au niveau de l'efficacité des ouvrages de traitement, les résultats obtenus pour la station d'épuration de Seine Centre ont confirmé son efficacité pour les paramètres globaux communément utilisés pour déterminer la qualité des eaux usées. D'autre part, les résultats obtenus sur l'abattement des phtalates et des alkylphénols (rendements supérieurs à 83 % pour tous les composés) soulignent que même si les stations d'épuration ne sont, initialement, pas construites pour réduire et/ou éliminer les micropolluants, elles y parviennent de façon significative. A l'échelle des ouvrages, le traitement primaire par décantation physico-chimique lamellaire a permis de mettre en évidence l'élimination des polluants hydrophobes tels que le DEHP, le NP, le DnBP et le BBP. Le traitement secondaire par biofiltration a mis en exergue son efficacité à abattre significativement tous les polluants, aussi bien les composés légers (DEP) que les autres composés / Phthalates and alkylphenols are organic molecules generated by the chemical industry, entering the composition of plastics, for phthalates, and detergents for alkylphenols. Their worldwide productions are around 6 million tons and 500,000 tons, respectively. It is now obvious from the concentrations and contents measured in the various environmental compartments that phthalates and alkylphenols are ubiquitous environmental contaminants. Indeed, they are found in all environmental compartments (from the atmosphere to the natural environment) at significant levels. These contaminants are also recognized as endocrine disrupting compounds and can cause damages to fauna and flora present in the natural environment. This work has identified levels of wastewater contamination of phthalates and alkylphenols in various environmental compartments in urban areas. Thus, samples taken, during dry weather periods, were used to determine the quality of raw water for global parameters, phthalates and alkylphenols within industrial and domestical discharges as well as the sewer network and a major Parisian sewage treatment plant (Seine Centre, Colombes, 92). These results reflect certain characteristics and disparities of the sewer network, including both high variability of the sampling and the contamination levels by these micropollutants. For industrial discharges, significant disparities have been observed between the different sectors listed (textile manufacturing, surface treatment, metallurgy, pharmaceutical industries, etc.). Overall, the results confirm that household inputs correspond to the first source of contamination in Parisian conurbation. Indeed, the contribution of industrial inputs is less than 5%, for all compounds, whatever the industrial sector. The study of the Parisian sewer network showed some temporal stability of wastewaters in the downstream part. This work however also highlighted disparities and similarities between the sub-watersheds drained by the sewer network. Thus, the northern part of the Parisian network (SDA and CAA) appears to be more contaminated than the Southern part (CAB and SAR).The results obtained for Seine Centre wastewater treatment plant (WWTP) confirms the effectiveness of the treatment processes on the removal on the routine water quality parameters. Additionally, the results on the elimination of phthalates and alkylphenols in sewage treatment plant (yields above 83% for all compounds) confirm that even if WWTP are initially not designed for reducing and/or eliminating micropollutants, they proceed significantly. During primary treatment, physicochemical lamellar clarification underlined the removal of hydrophobic pollutants such as DEHP, NP, DnBP and BBP. During the secondary treatment, biofiltration highlighted its effectiveness in eliminating all pollutants, as well as volatile compounds (DEP) and other contaminants

La résistance aux antibiotiques représente un problème de santé publique majeur. La pression de sélection liée à la surutilisation des antibiotiques en médecines humaine et vétérinaire est responsable de cette augmentation, mais l’environnement joue également son rôle dans la diffusion de ces résistances.En Guadeloupe, très peu d’études ont été réalisées sur l’état de la résistance aux antibiotiques, mais l’utilisation vétérinaire et humaine des antibiotiques est intensive. Les amendements issus de déchets humains et animaux sont également largement utilisés en production végétale.Cependant, les analyses moléculaires ont pu mettre évidence la persistance des gènes de résistance aux antibiotiques et des gènes de mobilité dans les composts et les sols amendés. L’abondance et la persistance des gènes de résistance de mobilité aux antibiotiques dans les cultures maraichères (concombres et patates douces) sont liées à leur concentration dans les amendements. Un épandage réalisé jusqu’à trois fois consécutivement ne modifie pas la structure génétique des communautés bactériennes dans les sols quel que soit l’amendement utilisé. Les phylums bactériens majoritairement retrouvés dans les composts et les sols sont les Proteobacteria, les Firmicutes et les Bacteroidetes qui sont susceptibles de porter les gènes de résistance aux antibiotiques. L’apport d’amendements organiques dans les sols ne semble pas constituer un risque majeur d’acquisition de résistances par l’homme via les légumes consommés. En revanche, dans les élevages de grande taille où les animaux confinés sont pourvoyeurs de BRAs et de GRAs, les éleveurs pourraient être exposés via les aérosols en cas d’exposition prolongée. En Guadeloupe, la valorisation des déchets organiques, quelle que soit leur origine, pour leur utilisation en production végétale ne semble pas favoriser la diffusion d’E. coli résistants de l’environnement à l’homme. Cependant, la qualité du compostage, les caractéristiques physico-chimiques des sols et les conditions climatiques sont à prendre en compte pour la planification des apports d’amendements afin de réduire le risque d’exposition, de diffusion et de persistance de isolats d’E. coli résistants.Quinze souches d’E. coli productrices de Bêtalactamase à spectre étendu (BLSE) ont été isolées des fèces des chevaux durant leur traitement antibiotique, trois pour le premier cheval et 12 pour le second. Les profils de résistance aux antibiotiques étaient congruents avec l'analyse des plasmides, les gènes de résistance détectés au moyen de WGS, et avec l'analyse phylogénétique basée sur le génome du noyau. On peut distinguer trois clones et quatre singletons indiquant qu'une grande diversité génétique existe parmi les souches d’E. coli producteurs de BLSE.Cette étude a permis de mettre en évidence la persistance des E. coli productrices de BLSE (E. coli BLSE) dans le microbiote des chevaux traités par des antibiotiques. Cette étude a pu démontrer qu’il y a résurgence d’E. coli BLSE dès les premiers jours de traitement avec une persistance de ces souches plus d’un mois après le traitement. En effet, deux mois après la fin du traitement, les E. coli BLSE n’étaient plus détectables. Cette surprenante diversité clonales et l’apparition d’E. coli BLSE avant tout traitement antibiotique laisse supposer que le portage d’E. coli BLSE est fréquent chez les chevaux de cet élevage et probablement à plus grande échelle. / The pressure of selection related to the overuse of antibiotics in human and veterinary medicines is responsible for this increase, but the environment also plays a role in the diffusion of these resistances.In Guadeloupe, very few things are known on the state of resistance to antibiotics, but both veterinary and human uses are intense and amendments resulting from human and animal wastes are widely used.In Guadeloupe, the use of waste from animal, plant and human activities in crop production does not appear to favor E. coli resistant strains spreading from the environment to humans. However, composting quality, soil physicochemical characteristics and climatic conditions should be taken into account when planning amendments to reduce the exposure risk, spread and persistence of E. coli resistant strains.Fifteen strains of E. coli were isolated from horses feces were isolated during their antibiotic treatment, three in the first horse and 12 in the second. Profiles of antibiotic resistance were congruent with the plasmid analysis, genotypes for resistance genes detected using WGS, and with the phylogenetic analysis based on the core genome. Three clones and four singletons could be distinguished indicating that a high genetic diversity exists among E. coli producing ESBL. This study evidenced the persistence of E. coli producing ESBL in the microbiota of horses treated with antibiotics. This study was able to demonstrate the resurgence of resistant phenotypes even before the first day of treatment with persistence of these strains more than one month after treatment. The absence of detection of E. coli producing ESBL was evedenced a few months after treatment. Thus, the diversity of antibiotic-resistant pathogenic microorganisms has probably higher than that described in previous studies.

Les phtalates et les alkylphénols sont des composés organiques générés par l'industrie chimique, qui entrent dans la composition des matières plastiques, pour les phtalates, et des détergents, pour les alkylphénols. Leurs productions mondiales avoisinent les 6 millions de tonnes pour les phtalates et 500 000 tonnes pour les alkylphénols. Ces composés sont considérés comme ubiquitaires dans l'environnement, c'est-à-dire qu'ils sont retrouvés dans tous les compartiments environnementaux (de l'atmosphère au milieu naturel). Par ailleurs, ils sont considérés comme des perturbateurs endocriniens et peuvent donc causer des dommages aux faunes et flores présentes dans le milieu naturel. Ce travail de thèse a permis de déterminer les niveaux de contamination des eaux usées en phtalates et alkylphénols dans plusieurs compartiments environnementaux situés en zone urbaine. Ainsi, des prélèvements effectués, par temps sec, ont permis de déterminer la qualité des eaux brutes vis-à-vis des paramètres globaux, des phtalates et des alkylphénols dans les rejets industriels, domestiques, les émissaires parisiens ainsi que dans les eaux usées transitant au sein d'une station d'épuration majeure d'Ile-de-France (Seine Centre, Colombes, 92). Ces résultats reflètent certaines spécificités et disparités du réseau d'assainissement, notamment marqués par la forte variabilité qui entoure, à la fois, le prélèvement et les niveaux de contamination par ces micropolluants. Au niveau des rejets industriels, de forts contrastes ont été observés entre les différents secteurs répertoriés (traitement des textiles, traitement de surface, métallurgie, industries pharmaceutiques, etc.). Globalement, les résultats des flux par équivalent-habitant soulignent que les apports domestiques sont la première source de contamination pour ces polluants en région parisienne. En effet, la contribution des apports industriels est inférieure à 5 %, pour tous les composés, quelque soit le secteur industriel considéré. L'étude des émissaires parisiens a permis de montrer une certaine stabilité temporelle de la qualité des effluents dans la partie avale du réseau d'assainissement. En revanche, cette étude a également mis en exergue des divergences et des similitudes entre les sous-bassins versants drainés par les différents émissaires. Ainsi, une étude statistique a montré que les émissaires Saint Denis Achères et Clichy Achères Argenteuil apparaissent significativement plus contaminés que les émissaires Sèvres Achères Reuil et Clichy Achères Bezons. Au niveau de l'efficacité des ouvrages de traitement, les résultats obtenus pour la station d'épuration de Seine Centre ont confirmé son efficacité pour les paramètres globaux communément utilisés pour déterminer la qualité des eaux usées. D'autre part, les résultats obtenus sur l'abattement des phtalates et des alkylphénols (rendements supérieurs à 83 % pour tous les composés) soulignent que même si les stations d'épuration ne sont, initialement, pas construites pour réduire et/ou éliminer les micropolluants, elles y parviennent de façon significative. A l'échelle des ouvrages, le traitement primaire par décantation physico-chimique lamellaire a permis de mettre en évidence l'élimination des polluants hydrophobes tels que le DEHP, le NP, le DnBP et le BBP. Le traitement secondaire par biofiltration a mis en exergue son efficacité à abattre significativement tous les polluants, aussi bien les composés légers (DEP) que les autres composés

La valorisation des rejets thermiques de basse température par conversion en électricité est un moyen efficace pour diminuer la consommation électrique externe et augmenter l'efficacité énergétique des industries. Les technologies actuelles utilisent les cycles de Rankine organiques qui comportent des limitations importantes. Le cycle transcritique utilisant le dioxyde de carbone comme fluide moteur est un candidat potentiellement intéressant pour une récupération plus efficace de l'énergie thermique rejetée par les industries. Peu d'études ont été réalisées jusqu'à maintenant sur ce cycle et les quelques existantes ne considèrent que l'aspect énergétique. Le présent projet propose une étude beaucoup plus complète du cycle transcritique au dioxyde de carbone et le développement d'une méthodologie permettant la comparaison avec d'autres cycles et d'autres fluides pour l'étude de différents rejets thermiques. L'étude proposée est divisée en cinq étapes. Premièrement, l'étude énergétique interne se penche sur la thermodynamique du cycle pour déterminer le rendement thermique et la puissance spécifique. Deuxièmement, l'étude exergétique permet de calculer le rendement de la deuxième loi de la thermodynamique ainsi que les irréversibilités présentes dans les différentes composantes. Troisièmement, l'étude en dimensions finies des échangeurs fournit les profils de température ainsi que le UA (produit de la surface et du coefficient d'échange de chaleur global) de chaque échangeur. Quatrièmement, l'étude des surfaces permet d'obtenir les surfaces des échangeurs. Finalement, une étude économique simple est réalisée de manière à obtenir une approximation du coût d'installation du cycle. Une comparaison des conditions d'optimisation de chaque étape est ensuite réalisée. Les résultats ont montré qu'il est nécessaire de se rendre à l'étude économique pour le choix des paramètres. En effet, ce ne sons: pas les mêmes conditions qui optimisent le rendement énergétique, le rendement exergétique, les UA, les surfaces et les coûts. Un choix erroné peut ainsi être réalisé si certaines de ces études sont omises. De plus, en comparant différents fluides, il est possible que le choix du fluide ne soit pas le même selon l'étude réalisée.La méthodologie développée représente donc un outil très intéressant permettant le choix du fluide ainsi que des paramètres d'optimisation en fonction des propriétés des rejets thermiques.

La récupération et la valorisation des rejets thermiques industriels à basse température et leur conversion en électricité constituent un moyen efficace pour la diminution de la consommation énergétique et l'augmentation de l'efficacité énergétique industrielle. Parmi les technologies actuelles et potentiellement utilisées pour la valorisation de l'énergie thermique rejetée par les différents secteurs industriels, on cite les cycles de Rankine utilisant des fluides de travail organiques. La plupart des études qui ont été faites sur ces derniers ne considèrent que l'aspect de l'analyse énergétique interne. Ce projet propose une étude détaillée d'une configuration de cycle de Rankine sans régénérateur et présente une méthodologie permettant la comparaison de cinq fluides de travail (R134a, R123, R141b, NH[indice inférieur 3] et H[indice inférieur 2]O). Ainsi, plusieurs études sont présentées dans ce projet. La première utilise la première loi de la thermodynamique et l'analyse énergétique interne permettant la détermination du rendement thermique et le travail spécifique du cycle. La deuxième considère l'analyse exergétique qui détermine le rendement de la deuxième loi ainsi que les irréversibilités présentes dans chaque composant du cycle. La troisième analyse se penche sur l'optimisation du cycle et la détermination de la plage de la pression d'évaporation. Cela consiste à minimiser la conductance thermique totale des échangeurs thermiques et maximiser la puissance nette du cycle. Il s'en suit une analyse permettant le dimensionnement de la turbine. Dans ce contexte, le paramètre de la taille de la turbine ainsi que le rapport des débits volumiques à l'entrée et à la sortie de la turbine pour chaque fluide de travail sont déterminés. Des valeurs optimales de ces paramètres sont ensuite obtenues dans les conditions qui minimisent la conductance thermique totale des échangeurs de chaleur. De plus, une autre analyse permet la critique des résultats apparus dans une récente publication et prouve l'efficacité du modèle implémenté dans ce projet de recherche. Finalement, une analyse a été réalisée pour obtenir des corrélations généralisées aux conditions de la puissance nette maximale. Les résultats obtenus ont montré la nécessité d'une étude économique qui se base sur le calcul des surfaces d'échange et les coûts d'installation du cycle.

Le sujet de cette thèse est d'étudier la récupération de chaleur à basse température (70 à 100 [degrés]C) avec une machine à absorption monoétagée utilisant le couple ammoniac/eau pour une nouvelle application, la réfrigération. Afin de mieux comprendre le fonctionnement des machines à absorption commerciale, et pour valider le modèle numérique, des tests en climatisation sont également présentés. Dans un premier temps, une revue de la littérature est effectuée afin d'identifier les différents cycles ainsi que les fluides utilisés dans le domaine des machines à absorption et des transformateurs thermiques. Une revue de la littérature sur les propriétés thermodynamiques et thermophysiques des mélanges ammoniac/eau est présentée. Une comparaison entre deux corrélations représentant les propriétés thermodynamiques des mélanges ammoniac/eau est effectuée dans le but de choisir celle utilisée dans les différents modèles numériques. La résolution des équations donnant les propriétés thermodynamiques des solutions d'ammoniac/eau est effectuée, et a mené à l'amélioration de la convergence par rapport au logiciel REFPROP (NIST (2007)). La modélisation d'une machine à absorption a été développée et validée avec les mesures effectuées sur un banc d'essai. Ce modèle numérique tient compte des spécificités du banc d'essai (désorbeur en thermosiphon, caractéristiques des échangeurs de chaleur, cycle thermodynamique).Le changement de phase d'une vapeur binaire d'ammoniac/eau dans le condenseur, le transfert massique et thermique dans l'absorbeur et l'évaporation d'un fluide binaire dans le désorbeur (thermosiphon) sont des éléments qui rendent ce modèle numérique complexe et innovateur. Une comparaison entre les résultats expérimentaux et théoriques, pour différentes conditions de fonctionnement, est présentée. Des oscillations de la puissance frigorifique et du COP liées à la régulation de la vanne de détente ont été mises en évidence. De plus, une mauvaise gestion du réfrigérant dans la bouteille accumulatrice lorsque la machine à absorption sort des plages de design est la cause d'une évaporation partielle dans l'évaporateur entraînant une diminution des performances de l'équipement. Une des limites à l'utilisation de ces équipements dans l'industrie serait donc les fluctuations de température de la source froide. L'influence de la température des rejets thermiques et de celle des besoins frigorifiques sur le COP est présentée. Les modélisations et les tests expérimentaux mettent en évidence qu'il est possible de récupérer des rejets thermiques de basse température pour des applications de réfrigération. Il faut noter que ce type d'application est intéressant du fait de la gratuité des rejets thermiques. Finalement, une optimisation en temps fini couplée à une analyse exergétique, faisant appel à un modèle simplifié d'une machine à absorption ainsi qu'aux deux premiers principes de la thermodynamique, est effectuée. Cette étude a permis d'obtenir trois optimums de fonctionnement, à savoir, la minimisation des surfaces d'échange, la maximisation du rendement exergétique et la minimisation du coefficient d'irréversibilité interne.

Afin de caractériser la physico-chimie des matières en suspension de la Moselle et de ses affluents, ce travail s’est appuyé sur une approche géochimique et minéralogique. Notre étude s’est concentrée sur l’analyse des polluants dans les compartiments dissous et particulaire. Ces études ont notamment permis de déterminer (i) la composition des constituants inorganiques dans les particules et colloïdes du milieu aquatique de la Moselle et d’un de ses affluents : la Fensch, (ii) l’évolution des contributions inorganiques le long de la Moselle et de la Fensch ainsi que leur transfert à la confluence Fensch-Moselle, tout en déterminant les sources principales de contamination, (iii) les associations organo-minérales et l’organisation des agrégats présents et (iv) d’étudier la spéciation de certains éléments par des microanalyses. Ce travail a ainsi permis de mettre en évidence l’importance des matières en suspension, souvent négligées par rapport aux autres compartiments Eau et Sédiments / This work uses geochemical and mineralogical approaches to characterize physical and chemical properties of suspended solids in the Moselle and its tributaries. The study focused on analyzing the pollutants in dissolved and particulate compartments. This allowed (i) the identification of inorganic components composition in particles and colloids in the aquatic environment of the Moselle and one of its tributaries: the Fensch, (ii) the determination of the evolution of inorganic contributions along Moselle and the Fensch and their transfer to the confluence Fensch-Moselle in addition to the determination of main contamination sources, (iii) the identification of organo-mineral associations and the determination of the organization of aggregates, (iv) the analysis of the speciation of some elements by microanalysis. This work highlighted the importance of studying suspended solids that are often neglected compared to water and sediments compartments

Les captures accessoires et les rejets sont inhérents à la pêche depuis toujours mais ce n’est que récemment, avec l’intérêt croissant pour l’approche écosystémique des pêches, qu’une attention particulière est portée à ces sujets aussi bien dans le domaine de la recherche que celui de la gestion des pêches. Le travail présenté dans cette thèse porte sur l’estimation, la caractérisation et la gestion des captures accessoires et des rejets de la pêcherie thonière tropicaleeuropéenne à la senne des océans Atlantique et Indien. La thèse est basée sur les données de livre de bord et celles collectées par les observateurs embarqués à bord des navires de pêche français et espagnols dans le cadre du programme européen de collecte de données DCF (Data Collection Framework). Les prises accessoires et les rejets des océans Atlantique et Indien sont évalués à partir de méthodes statistiques de complexités variables en fonction des questions posées : estimations globales versus locales et/ou par mode de pêche. Une analyse des précisions et biais d’estimation est présentée ainsi qu’une étude comparative des méthodes d’estimation des prises accessoires. Les caractéristiques des prises accessoires et des rejets sont également détaillées. Cette thèse propose un panorama assezcomplet des problématiques liées à la capture accessoire et aux rejets de la pêcherie thonière tropicale européenne à la senne. Elle fait également des propositions pour améliorer la qualité des estimations, réduire les prises accessoires et valoriser les rejets. / Bycatch and discards has always been inherent in fishing but it is only recently, with the growing interest in ecosystem approach to fisheries, that particular attention is paid to these topics both in research and fisheries management.The work presented in this thesis focuses on the estimation, characterization and management of bycatch and discards in the European tropical tuna purse seine fishery of the Atlantic and Indian Oceans. The thesis is based on logbook data andon data collected by observers on board the French and Spanish fishing vessels in the framework of the European data collection programme DCF (Data Collection Framework). Bycatch and discards of Atlantic and Indian Oceans are estimated from statistical methods of various level of complexity according to the questions : global versus local estimations and/or by fishing mode. An analysis of precision and bias in bycatch estimates and a comparative analysis of methods for estimating bycatch are presented. The characteristics of bycatch and discards are also detailed. This thesis proposes a complete overview of issues related to bycatch and discards of the European tropical tuna purse seine fishery. It also makes suggestions to improve the quality of estimates, to reduce bycatch and to valorize the discards.