Soutenance de thèse de Jérémy Dénès (INRA SAS)



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Le vendredi 19 décembre 2014 à 13:30, amphithéâtre Matagrin (Agrocampus Ouest, 65 rue de Saint Brieuc à Rennes), Jérémy Dénès soutient sa thèse intitulée

Le vendredi 19 décembre 2014 à 13:30, amphithéâtre Matagrin (Agrocampus Ouest, 65 rue de Saint Brieuc à Rennes), Jérémy Dénès soutient sa thèse intitulée

Modélisation couplée des phases de traitement par compostage et de recyclage agricole des matières organiques


Jury :
Rapporteur : Sébastien Barot, Directeur de recherche, IRD – ENS
Rapporteur : Jean-Marie Paillat, Chercheur HDR, CIRAD
Examinateur : Samuel Abiven, Senior scientist, University of Zurich
Examinateur : Antonio Bispo, Ingénieur, ADEME
Examinateur : Christian Walter, Professeur, Agrocampus Ouest
Co-encadrant : Safya Menasseri-Aubry, Maître de conférence, Agrocampus Ouest
Co-encadrant : Anne Trémier, Ingénieur de recherche, Irstea
Directeur de thèse : Suzelle Barrington, Professor, Concordia University


Résumé :
En France en 2009, plus de 517 millions de tonnes de déchets potentiellement épandables sur les sols agricoles ont été produits (ADEME, 2012). Ces sources considérables de matières fertilisantes organiques d’origine résiduaire (Mafor) représentent des enjeux importants en termes environnementaux, agronomiques et énergétiques. Avant leur retour au sol, les Mafor peuvent être compostées et/ou digérées par méthanisation. Ces traitements par compostage et méthanisation modifient les caractéristiques biochimiques du produit organique obtenu et donc son potentiel de valorisation agronomique. Le choix de la filière de gestion des Mafor est donc un enjeu clé de leur valorisation. Les modèles numériques sont des outils adaptés pour l’aide à la décision concernant les modalités de cette gestion car ils permettent d’estimer facilement l’effet de la modification d’un paramètre (ex : qualité de la matière organique avant compostage) sur une variable d’intérêt (ex : qualité du compost) sans avoir recours à des expérimentations longues et coûteuses. Cependant, une simulation prédictive n’est possible que si les modèles sont couplés (du traitement jusqu’au devenir dans le sol) puis calibrés et validés pour la situation que l’on souhaite modéliser. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse est de coupler un modèle de compostage à des modèles agronomiques de minéralisation des matières organiques dans les sols et de stabilité des agrégats suite à des apports organiques. Ce couplage nécessite une caractérisation compatible des fractions organiques modélisées en compostage et dans les sols. Un module de biodégradation de la matière organique en compostage, basé sur un fractionnement de type Van Soest, a donc été proposé et calibré à partir de l’étude expérimentale de la biodégradation de quatre substrats organiques. Ce module a été intégré dans un modèle de compostage associé à des équations de transferts thermiques et de tranformation de l’azote en conditions réelles de compostage. Bien que nécessitant encore une calibration, le modèle développé doit permettre de modéliser l’évolution de la qualité de la matière organique au cours du compostage. Des incubations de sols en conditions controlées de température et d’humidité ont été menées pour étudier la minéralisation du C et N de produits organiques frais, digérés et/ou compostés et leurs effets sur la stabilité des agrégats de sol. Les résultats ont permis la calibration d’un modèle de dynamique des matières organiques dans les sols (CANTIS) et de stabilité des agrégats (POULOUD), basé sur un fractionnement de la matière organique compatible avec celui du modèle de compostage et aboutissant à un jeu de paramètres unique pour ces Mafor d’origines variées. Ces travaux aboutissent à la proposition d’un couplage conceptuel de ces trois modèles dans l’optique de parvenir à un outil d’aide à la décision pour la gestion des filières de traitement par compostage et de recyclage agricole des matières organiques.

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