Cette thèse propose une analyse économique de la gestion des déchets ménagers au Vietnam.Après avoir étudié les différents acteurs et leurs domaines de compétence à l’échellenationale, elle cible plus particulièrement les zones urbaines du pays afin d’identifier la naturedes déchets produits, les modalités de régulation et de financement de leur gestion. Parailleurs, une évaluation des comportements des ménages en faveur de l'amélioration de lagestion des déchets ménagers est proposée à partir d’une évaluation contingente. A partird’une enquête réalisée auprès de 416 ménages dans la ville de Hanoï et de 444 ménages dansla ville d’Ho Chi Minh, l’estimation du consentement à payer (via la méthode d’Heckman)révèle que les ménages sont disposés à payer respectivement environ 0.51 euros et 0.56 eurospar mois par ménage pour une amélioration de la qualité du service d’élimination des déchetsménagers. Les résultats de cette étude empirique sont également mobilisés pour proposer desrecommandations concrètes visant à assurer une plus grande efficacité dans la gestion desdéchets au Vietnam. / This thesis provides an economic analysis of household waste management in Vietnam. Afterstudying the various stakeholders and their fields of competence at the national level, ittargets the urban areas of the country in particular in order to identify the nature of the wasteproduced and the regulation and financing conditions for its management. Furthermore, anassessment of household behavior vis-à-vis the improvement of household waste managementis proposed using a contingent evaluation. Starting from a survey carried out on 416households in the city of Hanoi and 444 households in Ho Chi Minh City, an estimation of thewillingness to pay (using the Heckman method) reveals that households are prepared to payabout 0.51 euros and 0.56 euros per month per household respectively to improve the qualityof service of household waste disposal. The results of this empirical study are also used topropose concrete recommendations aiming to ensure greater efficiency in household wastemanagement in Vietnam.

Les REFIOM (Résidus d'Epuration des Fumées d'Incinération des Ordures Ménagères) issus de l'incération des déchets ménagers contiennent des métaux lourds comme le plomb ou le cadmium et sont en France uniquement stockés en centre d'enfouissement technique de classe 1 pour dangereux, en étant stabilisés par une vitrification. Afin de trouver des solutions pour le stockage ou la valorisation à long terme des REFIOM sans danger pour l'environnement, nous avons ciblé les vitrocéramiques et les céramiques frittées à hautes températures et hautes pressions. Nous avons utilisé des méthodes de la minéralogie physique par l'intermédiaire de synthèses à hautes températures, de synthèses à hautes températures et à hautes pressions en autoclave à chauffage externe, d'observations en microscopie électronique à balayage, de microanalyses chimiques EDX (Energy Dispersive X-Ray spectrometry), d'analyses en microsondes, de caractérisation structurale par diffraction de rayons X et d'expériences de lixiviation dynamique. Nous avons mis au point des protocoles de synthèses et d'analyses. Par ce biais, nous constatons pour les vitrocéramiques que le plomb ou le cadmium sont incorporés dans des cristallites et dans des nouvelles phases cristallines, eux-mêmes englobés dans une matrice vitreuse. Cette voie dite "double barrière" (cristaux + verre) semble prometteuses pour l'immobilisation du plomb et du cadmium (au regard des analyses EDX et des expériences de lixiviation). Pour les céramiques frittées, comme pour les SYNROC (SYNthetic ROCk) synthétisées pour les déchets nucléaires, de nouvelles phases cristallines incorporant Pb et Cd sont observées et seraient a priori résistantes pour le stockage de ces éléments toxiques. Dans ces deux cas de nouveaux matériaux capables d'incorporer massivement du plomb et du cadmium ont été mis en évidence. Des tests de durabilité permettront d'envisager une valorisation éventuelle de tels matériaux / MSWI 5Municipal Solide Waste Incinerator) fly ashes from the incineration of domestic waste contain heavy metals such as lead or cadmium. In France, these fly ashes are only stored under vitrified forms in class-1 type landfills for hazardous waste. In order to find solutions for long-term storage or valorization of the MSWI fly ashes, we studied glass-ceramics and sintered ceramics at high pressures and/or hight temperature. We used methods of mineral physics to : synthetize at high temperature, synthetize at higt temperature and high pressure using autoclaves with external heating system, observe by electron microcopy, make EDX (Energy Dispersive X-Ray spectrometry) chemical microanalysis, make microprobe analysis, structurally characterize and perform leaching test. We established experimental protocols for the synthesis and analysis of produced materials. For glass-ceramics, we observe that lead and cadmium are incorporated inside expected crystallites and new crystal phases, themselves embedded by a glassy matrix. This so-called "double barrier" (crystals + glass) is a promising way towards a substainable of lead and cadmium (after EDX analysis and leaching experiements). For sintered ceramics, as for the SYNROC (SYNthetic ROCk) with nuclear waste, new crystal phases incorporating Pb and Cd are found and might display a high resistant for the storage of these toxic elements. In both cases, new materials incorporating large amounts of lead and cadmium were formed. Durability tests may give new ways for a valorization of such materials

Récemment, la pyro-gazéification de déchets ménagers solides (DMS) a suscité une plus grande attention, en raison de ses bénéfices potentiels en matière d’émissions polluantes et d’efficacité énergique. Afin de développer un système de traitement de ces déchets, durable et intégré, ce manuscrit s’intéresse plus spécifiquement au développement de la technique de pyro-gazéification des DMS, à la fois sur l’aspect technologique (expérimentations) et sur son évaluation globale (modélisation). Pour cette étude, quatre composants principaux représentatifs des DMS (déchet alimentaire, papier, bois et plastique) ont été pyro-gazéifiés dans un lit fluidisé sous atmosphère N2, CO2 ou vapeur d’eau. Les expériences ont été menées avec les composés seuls ou en mélanges afin de comprendre les interactions mises en jeu et leurs impacts sur la qualité du syngas produit. La présence de plastique améliore significativement la quantité et la qualité du syngas (concentration de H2). La qualité du syngas est améliorée plus particulièrement en présence de vapeur d’eau, ou, dans une moindre mesure, en présence de CO2. Les résultats obtenus ont été ensuite intégrés dans un modèle prédictif de pyro-gazéification basé sur un réseau de neurones artificiels (ANN). Ce modèle prédictif s’avère efficace pour prédire les performances de pyro-gazéification des DMS, quelle que soit leur composition (provenance géographique). Pour améliorer la qualité du syngas et abaisser la température du traitement, la gazéification catalytique in-situ, en présence de CaO, a été menée. L’impact du débit de vapeur d’eau, du ratio massique d’oxyde de calcium, ainsi que de la température de réaction a été étudié en regard de la production (quantité et pourcentage molaire dans le gaz) d’hydrogène. La présence de CaO a permis d’abaisser de 100 oC la température de gazéification, à qualité de syngas équivalente. Pour envisager une application industrielle, l’activité du catalyseur a aussi été évaluée du point de vue de sa désactivation et régénération. Ainsi, les températures de carbonatation et de calcination de 650 oC et 800 oC permettent de prévenir la désactivation du catalyseur, tandis que l’hydratation sous vapeur d’eau permet la régénération. Ensuite, une étude a été dédiée à l’évaluation et à l’optimisation de la technologie de pyro-gazéification par la méthode d’analyse de cycle de vie (ACV). Le système de gazéification permet d’améliorer les indicateurs de performances environnementales comparativement à l’incinération conventionnelle. De plus, des systèmes combinant à la fois la transformation des déchets en vecteur énergétique et la mise en œuvre de ce vecteur ont été modélisés. La pyro-gazéification combinée à une turbine à gaz permettrait de maximiser l’efficacité énergétique et de diminuer l’impact environnemental du traitement. Ainsi, les résultats permettent d’optimiser les voies actuelles de valorisation énergétique, et de d’optimiser les techniques de pyro-gazéification. / Due to the potential benefits in achieving lower environmental emissions and higher energy efficiency, municipal solid waste (MSW) pyro-gasification has gained increasing attentions in the last years. To develop such an integrated and sustainable MSW treatment system, this dissertation mainly focuses on developing MSW pyro-gasification technique, including both experimental-based technological investigation and assessment modeling. Four of the most typical MSW components (wood, paper, food waste and plastic) are pyro-gasified in a fluidized bed reactor under N2, steam or CO2 atmosphere. Single-component and multi-components mixture have been investigated to characterize interactions regarding the high-quality syngas production. The presence of plastic in MSW positively impacts the volume of gas produced as well as its H2 content. Steam clearly increased the syngas quality rather than the CO2 atmosphere. The data acquired have been further applied to establish an artificial neural network (ANN)-based pyro-gasification prediction model. Although MSW composition varies significantly due to geographic differences, the model is robust enough to predict MSW pyro-gasification performance with different waste sources. To further enhance syngas properties and reduce gasification temperature as optimization of pyro-gasification process, MSW steam catalytic gasification is studied using calcium oxide (CaO) as an in-situ catalyst. The influence of CaO addition, steam flowrate and reaction temperature on H2-rich gas production is also investigated. The catalytic gasification using CaO allows a decrease of more than 100 oC in the reaction operating temperature in order to reach the same syngas properties, as compared with non-catalyst high-temperature gasification. Besides, the catalyst activity (de-activation and re-generation mechanisms) is also evaluated in order to facilitate an industrial application. 650 oC and 800 oC are proven to be the most suitable temperature for carbonation and calcination respectively, while steam hydration is shown to be an effective CaO re-generation method. Afterwards, a systematic and comprehensive life cycle assessment (LCA) study is conducted. Environmental benefits have been achieved by MSW gasification compared with conventional incineration technology. Besides, pyrolysis and gasification processes coupled with various energy utilization cycles are also modeled, with a gasification-gas turbine cycle system exhibits the highest energy conversion efficiency and lowest environmental burden. The results are applied to optimize the current waste-to-energy route, and to develop better pyro-gasification techniques.

Face à la forte croissance démographique et spatiale de la ville d'Abomey-Calavi, l'augmentation qualitative et quantitative des déchets solides ménagers, la pratique de plus en plus généralisée du remblai des bas fonds par les déchets solides ménagers, l'inexistence des décharges intermédiaires et finales autorisées et, la fragilité de la nappe phréatique de par sa faible profondeur, il est impérieux que les actions idoines soient entreprises en vue d'une gestion efficace et pérenne des DSM de cette ville. L'objectif de cette étude a été, donc, de proposer une filière efficace et pérenne de gestion des déchets solides ménagers de la ville d'Abomey-Calavi afin de contribuer à la réduction des flux de ses déchets.La connaissance du gisement des déchets solides ménagers, dans son approche sociologique et qualitative en termes de composition étant la première étape dans la mise en oeuvre efficace d'une filière de gestion des déchets. Une enquête sociologique a été faite auprès de 200 personnes, actrices à différents niveaux de la gestion des DSM de la ville d'Abomey-Calavi. De même, le présent travail a, d'une part procédé à une caractérisation des déchets solides ménagers en fonction du standing et de la saison, d'autre part étudié l'impact des déchets solides ménagers sur les eaux des puits situés sur les bas fonds et, enfin s'en est suivi des essais de fabrication de compost en fonction des différents constituants. Nos résultats ont révélé qu'indépendamment du standing de vie, les quantités de déchets solides ménagers produits sont plus élevées les week-ends et particulièrement, le dimanche où elles sont le double des quantités produites les autres jours de la semaine. / Considering the, (i) high population and spatial growth of the Abomey-Calavi city (Benin), (ii) qualitative and quantitative increase of the household solid waste in the town of Abomey - Calavi, (iii) a more and more generalized practice of embankment of wet zones by household solid waste (HSW), (iv) non-existence of municipal landfills and, (v) fragility of the groundwater due to its weak depth, it's necessary that appropriate actions are achieved with the aim of an effective and long-term management of the household solid waste. The aim of this study was to propose an effective and long-term plan of management of Abomey-Calavi HSW. Knowledge of household-solid-waste quality and sociological point of view are the first step in an effective implementation of waste management spinneret. A sociological investigation was made with 200 persons, dealing on various levels with solid wastes in the Abomey-Calavi city. Also, the present study has, on one hand, characterized HSW according to standing of life and season, on the other hand, has investigated the impact of the HSW on waters of wells located in waste-impacted zones and, finally carried out tests of composting taking in account various compositions. Our results revealed that whatever the standing of life, the production of household solid wastes is more important during weekends and specially, on Sundays: twice more larger than those produced the other days of the week. About 0.89 kg of HSW per capita is produced on average every day. The management of HSW in Abomey - Calavi city, which can be termed pre-collection-based, is felt as bad by 80 % of HSW-careers and 50 % of the town council investigated employees.