TED-SOWASTE

Positionnement scientifique

L’axe de recherche TED-S porte sur la maîtrise et sur le développement des procédés biologiques de traitement et de valorisation des déchets solides : compostage, stockage, procédés anaérobies. Le stockage est abordé comme un procédé biologique à part entière, dont il s’agit de contrôler et de piloter au mieux les processus associés de biodégradation et de transferts.

Notre objectif final est de proposer aux acteurs de la gestion des déchets des solutions technologiques performantes et durables. La recherche concerne donc non seulement l’étude des procédés eux-mêmes, mais aussi l’évaluation technique, économique et environnementale de ces procédés dans le contexte de leur mise en œuvre. Nos travaux se situent donc aussi bien à l’échelle des processus et des procédés qu’à celle des filières de traitement et des systèmes de gestion des déchets. C’est dans l’approche combinée de ces différentes échelles que se situe l’originalité de notre positionnement. Par ailleurs, nous prêtons attention à préserver une mixité et un juste équilibre entre nos activités de production de connaissances et celles de transfert, d’expertise et d’appui à l’action publique, les unes et les autres faisant partie de nos missions et se nourrissant mutuellement.

Du fait du caractère fortement pluridisciplinaire de nos objets de recherche, nos collaborations dans le monde scientifique sont nombreuses, dans des domaines allant de la microbiologie moléculaire aux sciences sociales en passant par la géophysique ou la mécanique des fluides. La plupart de nos publications sont d’ailleurs cosignées avec des équipes partenaires. Également, l’essentiel de nos travaux se fait sous la forme de projets de recherche partenariale en lien avec les acteurs de la gestion des déchets : opérateurs du traitement de déchets (grands groupes ou PME), collectivités locales et État. L’ADEME est pour nous un partenaire central.

Questions scientifiques et techniques

Voici quels sont nos principaux sujets de recherche :

Procédés de compostage

• Compréhension des processus : influence des caractéristiques physiques du substrat, transformations de l’azote, bilan énergétique, modélisation de la biodégradation et microbiologie.
• A l’échelle du procédé : pilotage de l’aération, compostage des digestats, compostage individuel et de proximité, couplage de procédés aérobies et anaérobies, modélisation globale.
• Impacts et risques : conditions d’hygiénisation, détermination et mesure des émissions gazeuses.

Procédés pour le stockage des déchets

• Préparation et prétraitement des déchets et caractérisation de leur biodégradation.
• Étude et modélisation couplée des processus microbiens et des transferts de lixiviats, biogaz et chaleur au sein du massif de déchets.
• Caractérisation des propriétés des géosynthétiques et de leur durabilité ; évaluation des transferts advectifs et diffusifs des lixiviats au travers des barrières d’étanchéité.

Traitement anaérobie des déchets solides : méthanisation et procédés de valorisation innovants

• Étude des populations et des processus microbiens.
• Nouvelles voies de valorisation des déchets organiques (bioéthanol, codigestion, production et isolement de molécules d’intérêt…).

Évaluation globale des procédés et des filières

• Production de connaissances sur les impacts environnementaux des procédés et des filières de traitement (compostage, méthanisation, stockage).
• Adaptation et amélioration des méthodes d’évaluation environnementale (analyse du cycle de vie…) appliquées à la gestion des déchets, en lien avec les processus décisionnels.
• Détermination sous l’angle économique de la « soutenabilité » des filières, irréversibilité du stockage des déchets.

Moyens humains et matériels

L’axe de recherche TED-S mobilise au total une trentaine de personnels permanents, répartis en deux unités de recherche « Hydrosystèmes et bioprocédés » à Antony (HBAN) et « Gestion environnementale et traitement biologique des déchets » à Rennes (GERE).

Nos principales disciplines sont les sciences de l’ingénieur, le génie des procédés, la mécanique des fluides (transferts), la microbiologie, la chimie, l’économie et les méthodes d’évaluation environnementale.

Outre l’accès aux sites de traitement de nos partenaires industriels, nous disposons de moyens analytiques et expérimentaux importants au sein des laboratoires des unités HBAN et GERE. L’unité HBAN accueille également un laboratoire d’essais de géosynthétiques accrédité COFRAC faisant référence au niveau national et européen.

Exemple de projets en cours

Une liste plus complète de projets est donnée dans les pages des différentes équipes (accessibles par exemple via les pages des unités de recherche), de même que des précisions sur le détail des partenaires, des thèses, des personnels…

CLEANWAST : évaluation intégrée du traitement mécano-biologique des déchets. Projet ANR / ECOTECH 2008 mené en collaboration avec le BRGM (coordinateur), l’INERIS, 13Développement, l’INRA d’Avignon et l’IDEP à Marseille.

PRODDEVAL : utilisation des outils d’évaluation environnementale dans les processus décisionnels. Projet ADEME / Déchets & Société 2009 coordonné par l'Irstea en lien avec l’UMR GESTE à Strasbourg et le cabinet Médiation & Environnement.

DIVA : sur le traitement et valorisation des digestats. Projet ANR / Bioénergies 2010, coordonné par l'Irstea en partenariat avec l’INRA Grignon, ARMINES, le LGPEB à Montpellier, Solagro, Suez Environnement et Géotexia (projet en commun avec TED-S).

BIORARE : pour « Bioélectrosynthèse microbienne pour le raffinage des déchets résiduels et des effluents ». Projet Investissements d’Avenir / Biotechnologies e bioressources coordonné par l'Irstea et associant le LBE à Narbonne, le LGC à Toulouse et Suez Environnement.

MINIWASTE : développement, implémentation et évaluation d’un plan stratégique innovant et durable pour minimiser les déchets organiques municipaux. Projet LIFE+ 2009 porté par Rennes Métropole en partenariat avec l'Irstea et les collectivités de Brno (Rép. tchèque) et du LIPOR (Porto, Portugal).

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