La consommation est désormais élargie à toutes les phases et comprend le tri des déchets. Les explications avancées jusqu’ici sur la performance du tri sont insatisfaisantes. Le tri des déchets présente deux spécificités : il est porté par la famille (et non l’individu) et ses modalités sont imposées par les Pouvoirs Publics. Ce travail est ancré dans la théorie de la pratique sociale qui permet l’étude d’une routine de consommation à l’intersection entre les niveaux micro- et macro-sociaux. L’objet de cette recherche est de mettre en évidence la construction de la pratique sociale du tri des déchets dans les familles. La démarche méthodologique est qualitative, basée sur des observations participantes, des entretiens semi-directifs et des mimes. Les résultats mettent en évidence (1) la structure de la pratique organisée selon les faires, les objets et les engagements ; (2) les liens qui unissent ces éléments au travers des processus d’appropriation, de réalisation et de renforcement et (3) la dynamique de la pratique, par laquelle les familles entrent dans celle-ci. La contribution majeure de ce travail réside en l’apport d’un cadre théorique permettant la compréhension à l’échelle familiale du processus de construction de la pratique sociale du tri à l’échelle de la société. / Today, consumption is enlarged to all stages and includes recycling. Explanations on performance given so far still remain unsatisfying. Two specificities characterize recycling : it is supported by the family (and not the individual) and its rules are imposed by public policies. This research is anchored in social practice theory that allows the study of a consumption routine at the crossroads between micro- and macro-social levels. The aim of this research is to highlight the building up of recycling’s social practice in families. The methodology is qualitative, based on participant observations, semi-structured interviews and mimes. Results highlight : (1) practice structure organized around doings, objects and engagement ; (2) links unifying those elements through appropriation, realisation and reinforcement and (3) practice dynamic, that allows families involvement into it. The main contribution of this work relies on the understanding of the building process at a familial level of the recycling practice at a societal level.

Cette thèse porte sur le comportement des individus vis-à-vis de leurs déchets et plus précisément sur leur motivation à trier les déchets. L'enjeu est d'étudier ce comportement en dépassant les approches classiques en marketing sur le sujet. Celles-ci se concentrent essentiellement sur l'attitude en tant qu'antécédent du comportement de tri des déchets et sur la théorie du comportement planifié pour comprendre comment cette attitude se transforme en comportement effectif. Si ces études permettent effectivement de mieux comprendre le comportement de tri, elles présentent certaines limites et notamment la non prise en compte du contexte marqué par une certaines absence d'autonomie dans l'adoption de ce comportement et le rôle de l'Administration publique. Pour dépasser ces limites, cette recherche vise à établir la pertinence de l'application d'une théorie contemporaine de la motivation, la théorie de l'autodétermination, qui permet de rendre compte du besoin d'autonomie des individus dans leurs activités quotidiennes mais aussi du rôle de facteurs extérieurs à l'individu sur ce sentiment d'autonomie tel que l'Administration publique. Ainsi, cette recherche permet de mettre en évidence que la motivation autonome est la forme de motivation qui entraine les effets comportementaux et attitudinaux les plus positifs et que celle-ci peut être entravée ou favorisée par le style adopté par l'Administration publique dans sa volonté de conformer les citoyens à la politique publique de gestion des déchets mais aussi à travers l'image qu'elle renvoie au citoyen.

Le tri automatique des déchets est un sujetcomplexe en raison de la diversité des objets et desmatériaux présents. Il nécessite un apport de donnéesvariées et hétérogènes. Cette thèse traite du problème defusion de données découlant d’un dispositif de troiscapteurs dont une caméra hyperspectrale dans ledomaine NIR. Nous avons étudié l’avantage d’utiliser lecadre des fonctions de croyance (BFT) tout au long de ladémarche de fusion en utilisant notamment la mesure deconflit comme un critère clé de notre approche. Dans unepremière partie, nous avons étudié l'intérêt de la BFTpour la classification multiclasse des donnéeshyperspectrales à partir d’Error Correcting OutputCodes (ECOC) qui consistent à séparer le problèmemulticlasse en un ensemble de sous-problèmes binairesplus simples à résoudre. Les questions de commentidéalement séparer le problème multiclasse (codage)ainsi que celle de la combinaison des réponses de cesproblèmes binaires (décodage) sont encore aujourd’huides questions ouvertes. Le cadre des fonctions decroyance permet de proposer une étape de décodage quimodélise chaque classifieur binaire comme une sourceindividuelle d'information grâce notamment à lamanipulation des hypothèses composées. Par ailleurs laBFT fournit des indices pour détecter les décisions peufiables ce qui permet une auto-évaluation de la méthoderéalisée sans vérité terrain. Dans une deuxième partietraitant de la fusion de données, nous proposons unedémarche ‘orientée-objet’ composée d’un module desegmentation et d’un module de classification afin defaire face aux problèmes d’échelle, de différences derésolutions et de recalage des capteurs. L’objectif estalors d’estimer une segmentation où les segmentscoïncident avec les objets individuels et sont labellisés entermes de matériau. Nous proposons une interactionentre les modules à base de validation mutuelle. Ainsi,d’une part la fiabilité de la labellisation est évaluée auniveau des segments, d’autre part l’information declassification interagit sur les segments initiaux pour serapprocher d’une segmentation au niveau « objet » : leconsensus (ou l’absence de consensus) parmi lesinformations de classification au sein d’un segment ouentre segments connexes permet de faire évoluer lesupport spatial vers le niveau objet. / Automatic waste sorting is a complex matterbecause of the diversity of the objects and of the presentmaterials. It requires input from various andheterogeneous data. This PhD work deals with the datafusion problem derived from an acquisition devicecomposed of three sensors, including an hyperspectralsensor in the NIR field. We first studied the benefit ofusing the belief function theory framework (BFT)throughout the fusion approach, using in particularconflict measures to drive the process. We first studiedthe BFT in the multiclass classification problem createdby hyperspectral data. We used the Error CorrectingOutput Codes (ECOC) framework which consists inseparating the multiclass problem into several binaryones, simpler to solve. The questions of the idealdecomposition of the multiclass problem (coding) and ofthe answer combination coming from the binaryclassifiers (decoding) are still open-ended questions. Thebelief function framework allows us to propose adecoding step modelling each binary classifier as anindividual source of information, thanks to the possibilityof handling compound hypotheses. Besides, the BFTprovides indices to detect non reliable decisions whichallow for an auto-evaluation of the method performedwithout using any ground truth. In a second part dealingwith the data fusion,we propose an evidential version ofan object-based approach composed with a segmentationmodule and a classification module in order to tackle theproblems of the differences in scale, resolutions orregistrations of the sensors. The objective is then toestimate a relevant spatial support corresponding to theobjects while labelling them in terms of material. Weproposed an interactive approach with cooperationbetween the two modules in a cross-validation kind ofway. This way, the reliability of the labelling isevaluated at the segment level, while the classificationinformation acts on the initial segments in order toevolve towards an object level segmentation: consensusamong the classification information within a segment orbetween adjacent regions allow the spatial support toprogressively reach object level

Les travaux proposés portent sur la caractérisation par rayons X des matériaux, en vue du tri de certains d'entre eux dans un flux de déchets. L'objectif final du tri est la valorisation de certains matériaux par le biais des circuits de recyclage. Deux méthodes d'analyse utilisant les rayons X sont décrites : la méthode par transmission bi-énergie et la fluorescence X. Ces deux méthodes sont abordées sous un angle théorique et expérimental. Le mémoire se compose de trois parties. La première partie présente le contexte général de l'étude, les différents scénarios de tri envisagés, les différentes méthodes existantes ainsi que les machines de tri industrielles déjà commercialisées. La seconde partie est consacrée à l'analyse par transmission X bi-énergie. Dans cette partie nous présentons tout d'abord le principe de la décomposition d'un matériau dans une base de deux autres matériaux. Ensuite nous utilisons un code de simulation analytique développé au laboratoire afin d'une part d'optimiser la géométrie du détecteur mais également de prévoir les performances de cette méthode en fonction des scénarios et des matériaux recherchés. Nous avons introduit un critère permettant de quantifier la performance d'un scénario donné. Cette méthode a permis de montrer que plusieurs scénarios de tri et en particulier celui du tri des retardateurs de flamme dans un flux de plastiques sont envisageables par cette méthode. Un prototype de machine industrielle a été construit par la société Bertin Technologies et installé dans les locaux de la société Pellenc ST pour réaliser des tests en conditions réelles de tri. Les résultats de simulation ont été comparés aux essais en conditions réelles. Cette partie se conclue avec une introduction aux méthodes multi-énergie. La troisième et dernière partie s'intéresse à la fluorescence X. L'objectif est de mettre au point une méthode permettant d'identifier la nature du matériau en tenant compte des contraintes industrielles (temps d'acquisition faible), c'est-à-dire lorsque le niveau de signal contenu dans le spectre de fluorescence est faible et bruité. Un banc expérimental a été mis au point au laboratoire et a permis de définir la limite de détection qui dépend du matériau analysé et du temps d'acquisition pour réaliser la mesure. Le second point développé dans cette partie est la mise au point d'une technique de simulation de fluorescence combinant le calcul analytique et le calcul par méthode Monte Carlo. L'avantage de cette technique est d'avoir une méthode de simulation plus rapide par rapport à un calcul qui serait réalisé entièrement par Monte Carlo. En conclusion, nous discutons de la complémentarité des informations issues de ces différentes techniques ainsi que leurs avantages et inconvénients. / The proposed work focuses on the characterization of materials by X-ray to sort some of them in a waste stream. The main aim is the valorization of certain of these materials through recycling loops. Two methods of analysis using X-rays are described : dual energy X-ray transmission and X-ray fluorescence. These two methods are discussed from a theoretical and experimental point of view. The memory consists of four parts. The first part presents the general context of the study, the different sorting scenarios considered, the existing methods and industrial sorting systems already in application. The second part is devoted to analysis by dual energy X-ray transmission. In this section we first present the principle of decomposition of a material in a basis of two other materials. Then we use the VXI simulation tool to optimize the geometry of the detector and to predict the performances of the method according to the scenarios and refined materials. This method showed that several sorting scenarios and particularly sorting of flame retardants in plastic flow are possible by this method. An industrial prototype was built by Bertin Technologies and installed in the premises of Pellenc ST to realize sorting tests under actual conditions. Then the results of simulation have been compared to these tests. This section concludes with an introduction of multi-energy methods. The third part deals with X-ray fluorescence. The aim is to develop a method to identify the nature of the material even if the signal contained in its fluorescence spectrum is low and noisy. A experimental bench was developed in the laboratory to define the limit of detection wich depends on the material analyzed and the acquisition time of the measurement. The second point developed in this part is the development of a simulation technique that combines fluorescence analytical calculation and Monte Carlo calculation. The advantage of this technique is to have a faster simulation method compared to a calculation that would be fully realized by Monte Carlo. In conclusion, we discuss the complementarity of information extracted from these different techniques and their respective advantages and drawbacks.

Le secteur du tri des déchets est en pleine expansion. De par la nature de leurs activités, les centres de tri des déchets sont une source d’émission de bioaérosols dont l’exposition peut entrainer diverses troubles sur la santé des travailleurs. La composition des bioaérosols dans les centres de tri est peu documentée. Dans ce contexte, les objectifs de la thèse étaient de caractériser et de déployer dans un centre de tri (pour un suivi d’un an) une méthode d’analyse de la biodiversité microbienne dans les bioaérosols par séquençage à haut débit. Les travaux ont permis de connaitre les avantages et les limites de plusieurs méthodes d’analyse de la biodiversité et de mettre en lumière la nécessité de standardiser un processus de mesure dans le cadre d’études de comparaison. Le suivi de la biodiversité microbienne dans les bioaérosols émis en centre de tri a permis de mettre en évidence la grande complexité et la variabilité des taxons bactériens et fongiques à différents postes de l’entreprise. L’analyse statistique a mis en évidence le caractère multifactoriel de la variation et de la composition des bioaérosols émis en environnement professionnel. La quantité importante de données a permis d’améliorer les connaissances sur la composition des bioaérosols émis en centre de tri des déchets et sur la stratégie de prélèvement à adopter pour une évaluation du risque biologique représentative de l’entreprise / The waste sorting activities is constantly increasing. Due to the nature of their activities, waste sorting plants are a source of bioaerosol emissions whose exposure can lead to various health problems for workers. The composition of bioaerosols in sorting centers is poorly documented. In this context, the aims of the thesis were to characterize and deploy in a sorting center (for a follow- up of one year) a method of analysis of microbial biodiversity in bioaerosols using high throughput sequencing. The work provided information about the advantages and the limits of several methods of analysis of the biodiversity and highlighted the need to standardize a process of measurements for comparative studies. The monitoring of microbial biodiversity in bioaerosols emitted in a sorting plant revealed the high complexity and the variability of bacterial and fungal taxa at different places in the company. Statistical analysis highlighted the multifactorial nature of the variation and composition of bioaerosols emitted in this occupational environment. The large amount of collected data improved the knowledge on the composition of bioaerosols emitted in the waste sorting plant and the sampling strategy to be conducted for a representative biological risk assessment in the company

Les travaux proposés portent sur la caractérisation par rayons X des matériaux, en vue du tri de certains d'entre eux dans un flux de déchets. L'objectif final du tri est la valorisation de certains matériaux par le biais des circuits de recyclage. Deux méthodes d'analyse utilisant les rayons X sont décrites : la méthode par transmission bi-énergie et la fluorescence X. Ces deux méthodes sont abordées sous un angle théorique et expérimental. Le mémoire se compose de trois parties. La première partie présente le contexte général de l'étude, les différents scénarios de tri envisagés, les différentes méthodes existantes ainsi que les machines de tri industrielles déjà commercialisées. La seconde partie est consacrée à l'analyse par transmission X bi-énergie. Dans cette partie nous présentons tout d'abord le principe de la décomposition d'un matériau dans une base de deux autres matériaux. Ensuite nous utilisons un code de simulation analytique développé au laboratoire afin d'une part d'optimiser la géométrie du détecteur mais également de prévoir les performances de cette méthode en fonction des scénarios et des matériaux recherchés. Nous avons introduit un critère permettant de quantifier la performance d'un scénario donné. Cette méthode a permis de montrer que plusieurs scénarios de tri et en particulier celui du tri des retardateurs de flamme dans un flux de plastiques sont envisageables par cette méthode. Un prototype de machine industrielle a été construit par la société Bertin Technologies et installé dans les locaux de la société Pellenc ST pour réaliser des tests en conditions réelles de tri. Les résultats de simulation ont été comparés aux essais en conditions réelles. Cette partie se conclue avec une introduction aux méthodes multi-énergie. La troisième et dernière partie s'intéresse à la fluorescence X. L'objectif est de mettre au point une méthode permettant d'identifier la nature du matériau en tenant compte des contraintes industrielles (temps d'acquisition faible), c'est-à-dire lorsque le niveau de signal contenu dans le spectre de fluorescence est faible et bruité. Un banc expérimental a été mis au point au laboratoire et a permis de définir la limite de détection qui dépend du matériau analysé et du temps d'acquisition pour réaliser la mesure. Le second point développé dans cette partie est la mise au point d'une technique de simulation de fluorescence combinant le calcul analytique et le calcul par méthode Monte Carlo. L'avantage de cette technique est d'avoir une méthode de simulation plus rapide par rapport à un calcul qui serait réalisé entièrement par Monte Carlo. En conclusion, nous discutons de la complémentarité des informations issues de ces différentes techniques ainsi que leurs avantages et inconvénients.

Afin de déterminer les principaux leviers qui permettraient d’améliorer les taux de valorisation des VHU, dans des conditions socio-économiques et environnementales acceptables, des campagnes expérimentales de déconstruction et de broyage visant à comparer différents scenarii de déconstruction ont été réalisées sur un site industriel (Acyclea, groupe Praxy). Cette démarche vise à répondre à la directive européenne relative aux VHU qui fixe l’objectif ambitieux d’atteindre au plus tard le 1er janvier 2015 un taux de valorisation minimal de 95 % en masse du VHU, dont au maximum 10% de valorisation énergétique. Les campagnes expérimentales réalisées ont chacune traité des échantillons d’au moins 90 VHU, dont la masse et l’âge moyens ont été évalués à 989 kg / VHU et 14 ans respectivement. Les masses et compositions des flux de matière ont été mesurées pour déterminer les incidences du niveau de démantèlement des véhicules. D’autres paramètres ont également été suivis, tels que les temps de main d’œuvre sur les différentes opérations et l’analyse des rejets éventuels de la filière dans l’environnement. Les résultats montrent que les taux de valorisation augmentent avec le niveau de déconstruction des véhicules, passant de 81.6 +/- 3.4 % de la masse des VHU pour le scénario standard à 86.0 +/- 0.6 % pour le scénario le plus poussé. Cependant, les objectifs de la directive n’ont pas été atteints même avec le scénario le plus poussé. Une méthodologie d’évaluation globale adaptée au système « démantèlement / broyage / tri de VHU » a été mise en place. Elle repose sur 9 indicateurs qui évaluent des performances au regard des enjeux du Développement Durable et un indicateur plus spécifique qui évalue la performance technique de la filière. Les résultats obtenus ont été analysés indicateur par indicateur, puis une analyse multicritère globale a été effectuée à l’aide de la méthode ELECTRE II. Ils révèlent que le scénario intermédiaire de déconstruction serait optimal vis-à-vis de l’ensemble des critères sélectionnés. / To identify keys for improving the recovery rates of ELVs in sustainable socio-economic and environmental conditions, experimental campaigns of dismantling and shredding were performed to compare different scenarios of deconstruction on an industrial plant (Acyclea, Praxy group). This is a focus on the EU Directive on ELVs which sets the ambitious goal of achieving no later than 1 January 2015 a minimum recycling rate of 95% by weight of ELVs, including a maximum of 10% for energy recovery. The experimental campaigns were carried out each treated sample of at least 90 ELVs, whose mass and age means were evaluated at 989 kg / ELV and 14 years respectively. The masses and compositions of matter flows were measured to determine the impact of the level of dismantling vehicles. Other parameters were also monitored, such as labor time on the various operations and analysis of potential emissions in the environment. The results show that the recovery rates increase with the level of deconstruction of vehicles, from 81.6 + / - 3.4% of the mass of ELVs for the standard scenario to 86.0 + / - 0.6% for the scenario the more extensive. However, the objectives of the Directive have not been achieved even with the more extensive scenario further. A comprehensive assessment methodology adapted to the system "dismantling / shredding / sorting of ELV" was established. It is based on nine indicators to measure performance in terms of sustainable development issues and a more specific indicator that assesses the technical performance of the sector. The results were analyzed indicator by indicator, and a comprehensive multi-criteria analysis was performed using the method ELECTRE II. They show that the middle scenario of deconstruction is optimal vis-à-vis all the selected criteria.

Cette thèse, qui s’inscrit dans le cadre du projet ANR Eco-Tech TRIPTIC, a eu comme objectif de contribuer au tri industriel en cadence de polymères contenant des traceurs détectables grâce à leurs propriétés en fluorescence X ou UV. Dans un premier temps, étant donné que le coût des traceurs choisis pour l’étude TRIPTIC est assez élevé, nous avons réalisé une étude préliminaire, avec des particules modèles de silice, visant à optimiser la dispersion de charges dans une matrice polypropylène/éthylène propylène rubber (PP/EPR). Nous avons montré que l’extrusion à taux de cisaillement élevé est une technologie efficace permettant une dispersion homogène de charges de tailles micro ou nanométriques. Dans un deuxième temps, après optimisation des conditions de dispersion, nous avons extrapolé nos résultats à la dispersion de particules de traceurs UV dans différentes matrices thermoplastiques. Nous avons montré que la dispersion de 1000 ppm de particules de traceurs, de tailles micrométriques, dans des matrices polypropylènes, en extrusion à haute vitesse (N= 800 rpm), n’a pas d’impact sur les propriétés mécaniques et physico-chimiques des mélanges tracés, ainsi que sur la photo-dégradation sous rayonnement UV. Cette fine dispersion a non seulement permis la conservation des propriétés des polymères tracés mais aussi une bonne détection dynamique, tant en fluorescence X qu’UV, sur un prototype conçu par des partenaires du projet (Pellenc Selective Technologies, CEA-LITT et ENSAM- LCPI). Enfin, nous avons validé l’extrusion à haute vitesse pour compatibiliser des mélanges de polymères ternaires (PP/EPR)/PE (polyéthylène) pouvant correspondre à la valorisation de polymères post-consommation, par exemple dans l’hypothèse où on souhaite recycler (PP/EPR) et PE ensembles. Les propriétés prometteuses des mélanges obtenus doivent leur permettre de trouver des applications dans l’industrie automobile, par exemple. Cette voie est d’un grand intérêt pour les applications industrielles, car elle permet d’envisager des propriétés mécaniques élevées pour les polymères recyclés. Elle ouvre aussi de nouvelles perspectives pour l’élaboration de matériaux allégés, obtenus à partir de matières vierges ou recyclées. / This thesis, which is part of the ANR Eco-Tech TRIPTIC project, had the objective of contributing to industrial sorting rate of polymers containing tracers detectable by their fluorescence X or UV properties. At first, given that the cost of tracers selected for TRIPTIC study is quite high, a preliminary study is conducted with models of silica particles to optimize the dispersion of fillers in polypropylene / ethylene-propylene rubber (PP / EPR) matrix. It was found that processing under high shear rate is an effective technology for accomplishing a homogeneous dispersion of micro or nanoscale fillers. In a second step, after optimization of dispersion conditions, our results are extrapolated to the dispersion of UV tracer in different thermoplastic matrices. It was shown that the dispersion of 1000 ppm of micrometer tracer particles, in polypropylene matrices, extruded at high shear rates (N = 800 rpm), has no impact on the mechanical and physico-chemical properties as well as in the photo-degradation of the polymer after UV irradiation exposure. This fine dispersion was beneficial not only for the conservation of the properties of traced polymers but also for achieving a good dynamic detection of UV or X tracers using a prototype developed by the project partners ( Pellenc Selective Technologies , CEA- LITT and ENSAM - RPI ). Finally, high shear processing has successfully used to the compatibilization of ternary blends ( PP / EPR ) / PE (polyethylene) which may correspond to the post-consumer polymers. This technique has proved to be an effective method to produce polymer blends with unique mechanical properties. This novel strategy of compatibilization is of a particular interest, especially for industrial application prospects. It also opens new perspectives for materials lightening as well as “high shear recycling” of immiscible polymers.