Добірка наукової літератури з теми "Déchets organiques – Recyclage – Nouvelle-Calédonie"

La valorisation des matières fertilisantes d’origine résiduaire (mafor) par un retour au sol est une pratique clé pour préserver les stocks de matière organique du sol tout en assurant une production agricole. En Nouvelle-Calédonie, les sols et les mafor peuvent contenir des concentrations élevées en éléments métalliques (EM), notamment nickel (Ni) et chrome (Cr). Le cuivre (Cu) et le zinc (Zn) sont classiquement présents dans les mafor. Ce travail de thèse avait comme objectif de préciser l’origine et le devenir de Ni, Cr, Cu et Zn, depuis la production d’un compost issu de déchets verts et de boues de station d’épuration, jusqu’à sa valorisation en agriculture. Dans un premier temps, les résultats obtenus sur le compost ont montré le caractère géogène de Cr et Ni, par opposition à l’origine anthropique de Cu et Zn. Le processus de compostage a doublé le réservoir rapidement mobilisable de Cr. Dans un second temps, le suivi de l’épandage de compost sur deux sols contrastés a montré que les réservoirs mobilisables dépendent de l’EM considéré et du type de sol. Enfin, le devenir des EM disponibles et mobilisables a été étudié dans un verger avec différentes pratiques de fertilisationet de gestion du sol. Les pratiques agro-écologiques sont apparues comme un facteur de transfert des EM dans les orangers avec une assimilation facilitée (1) de Ni, Cu et Zn lors de la co-culture de légumineuse et (2) de Cr lors d’unpaillage. À court terme, l’apport de compost n’a pas engendré de transfert des EM dans les fruits. Il demeure toutefois nécessaire de poursuivre l’étude du devenir des EM pour la mise en place d’un cadre réglementaire local de valorisation des mafor
Recycling waste-derived fertilizers (mafor) by returning them to the soil is a key practice for preserving soil organicmatter stocks while ensuring agricultural production. In New Caledonia, soils and mafor can contain high concentrationsof metallic elements (ME), notably nickel (Ni) and chromium (Cr). Copper (Cu) and zinc (Zn) are classically present inmafor. The aim of this thesis was to clarify the origin and behavior of Ni, Cr, Cu and Zn, from the production of compostfrom green waste and sewage sludge, to its use in agriculture. First, the results obtained on the compost showed thegeogenic nature of Cr and Ni, as opposed to the anthropogenic origin of Cu and Zn. The composting process doubled therapidly mobilizable Cr reservoir. Secondly, monitoring the application of compost on two contrasting soils showed thatmobilizable reservoirs depend on ME considered and soil type. Finally, the fate of available and mobilizable MEs wasstudied in an orchard with different fertilization and soil management practices. Agro-ecological practices appeared toimpact the transfer of MEs to orange trees, with facilitated uptake of (1) Ni, Cu and Zn when leguminous were cocultivated,and (2) Cr when straw was used. In the short term, the addition of compost has not resulted in any transfer of ME to the fruit. However, there is still a need for further research into the fate of MEs, with a view to establishing a local regulatory framework for the recovery of mafor

Les ressources minérales s’épuisent inexorablement, les minerais riches sont de plus en plus difficilement accessibles, et le traitement des minerais implique d’importants impacts environnementaux. En Nouvelle-Calédonie, l’extraction du nickel nécessite la destruction de l’horizon fertile supérieur des sols, et les mines se présentent comme des carrières à ciel ouvert, soumises à l’érosion et menaçant la biodiversité du territoire. Bien que l’exploitation du nickel soit au cœur de l’économie locale, la réhabilitation écologique des sites miniers, et la réintroduction durable d’un couvert végétal sont une nécessité.Le laboratoire ChimEco a démontré qu’il était possible de revégétaliser les sites miniers en réintroduisant des espèces végétales pionnières, résistantes et accumulatrices de manganèse. Ces plantes accumulatrices sont capables d’extraire le manganèse naturellement présent dans le sol et de l’accumuler dans leurs parties aériennes : on parle de phytoextraction. Le laboratoire ChimEco propose en outre une valorisation scientifique et à terme économique des efforts de réhabilitation engagés sur le terrain. En effet, à partir de la biomasse riche en manganèse des plantes accumulatrices, le laboratoire ChimEco a développé un procédé innovant de recyclage des éléments métalliques d’origine végétale en catalyseurs polymétalliques pour la chimie. Il s’agit de l’Ecocatalyse. Ces écocatalyseurs riches en Mn, notés Eco-Mn, ont montré une activité catalytique intéressante dans plusieurs synthèses organiques.Les résultats obtenus en écologie et en chimie par le laboratoire ChimEco prouvent la nécessité d’étudier finement la structure des écocatalyseurs en les considérant comme des matériaux innovants, afin de comprendre et d’améliorer leur activité en synthèse organique, et d’exploiter au mieux les possibilités du procédé. C’est précisément dans ce contexte que s’inscrivent ces travaux de thèse.Plusieurs techniques d’analyse ont été utilisées. Les analyses ICP-MS ont permis de déterminer la composition élémentaire des Eco-Mn. La DRX a permis de mettre en évidence la présence de sels mixtes originaux tels que K3NaMnCl6 sous forme cristalline dans les Eco-Mn. Enfin l’absorption des rayons X a permis de déterminer la nature des espèces présentes dans les catalyseurs, ainsi que le degré d’oxydation du manganèse et du fer. En outre, l’étude du réarrangement d’un acétal cyclique, ainsi que le suivi de la désorption de la pyridine à la surface des Eco-Mn, ont été utilisés pour étudier les propriétés acides des écocatalyseurs. Ces analyses ont permis de répondre à deux objectifs précis : d’une part déterminer la nature des complexes qui composent les Eco-Mn, et d’autre part, mieux comprendre les propriétés physico-chimiques de ces catalyseurs, leur degré d’oxydation et leurs propriétés acides. Ces analyses ont également permis de mieux appréhender les deux étapes du procédé de synthèse des Eco-Mn. Enfin, des catalyseurs synthétiques et témoins ont également été produits et étudiés dans les mêmes conditions d’analyse que les Eco-Mn, dans le but de déterminer si les Eco-Mn ont une spécificité et une empreinte végétale
Mineral resources are running out, ores are hardly accessible, and ores processing damage the environment. In New-Caledonia, nickel ores mining requires to remove all the upper layers of the ground, leading to open-cast mines subjected to erosion, which threaten the environment and the biodiversity of the archipelago. Although mining ores exploitation is important for the economy of New-Caledonia, the ecological remediation of mining areas through the restoration of a vegetation cover, are necessary.ChimEco laboratory has demonstrated that it is possible to reintroduce pioneering endemic plant species, which are resistant to climate conditions and accumulate manganese, to restore New-Caledonian mining sites. These accumulating plants extract Mn from the ground to their aerial parts: it is called phytoextraction. Besides, ChimEco laboratory puts forward a new scientific and economic valorisation of phytoremediation efforts in New-Caledonia. Indeed, an innovative process has been developed to recycle metallic elements from manganese enriched biomass into innovative and polymetallic catalysts for organic synthesis. This new process is called Ecocatalysis. Ecocatalysts enriched in manganese, Eco-Mn, have demonstrated interesting and promising catalytic activities in several reactions.Regarding the good results achieved by ChimEco in ecology and in chemistry with accumulating plants and resulting Eco-Mn, it is necessary to better and precisely characterise Eco-Mn catalysts, by considering them as innovative materials, in order to understand and foresee their catalytic activity. This PhD work belongs within this context.Several analyses have been performed to characterise Eco-Mn catalysts. First, ICP-MS enables to identify metallic composition of Eco-Mn. Besides, XRD analyses highlight the presence of complex crystallized manganese salts, like K3NaMnCl6. Finally, X-ray absorption spectroscopy enables us to study the nature of manganese species which compose Eco-Mn catalysts, and to understand the oxidation states of Mn and Fe. Moreover, acid properties of Eco-Mn were demonstrated thanks to the study of a cyclic acetal rearrangement and infra-red spectroscopy of adsorbed pyridine. All these analyses were performed in order to determine first the composition of Eco-Mn catalysts, and secondly to highlight their physico-chemical properties, their oxidation state and their acid properties. Furthermore, this study also enable us to better understand the different steps of the ecocatalysts production process. Finally, synthetic catalysts were also produced and analysed in the same conditions as Eco-Mn, in order to bring out the specificities of Eco-Mn

Les biodéchets tels que les boues de stations d’épuration ou les fientes de poules peuvent être utilisés pour l’amendement organique des sols. En Nouvelle-Calédonie, l’accroissement démographique a pour conséquence une augmentation de la production de ces déchets. Aussi, la gestion et le devenir de ces derniers est une problématique majeure pour les collectivités. D’autre part, il existe de nombreux sites dégradés liés à l’activité minière. Il s’agit notamment des sites miniers après exploitation, caractérisés par un substrat ultramafique, auxquels s’ajoutent les zones industrielles.L’objectif de cette thèse cherche à apporter des données sur la valorisation des biodéchets (boues d’épuration et fientes de poules) pour la restauration de sites dégradés. Trois types de site sont sélectionnés : un ferralsol non remanié, un ferralsol remanié par l’activité minière et un site industriel. A partir de ces études indépendantes, nous tenterons de répondre à l’opportunité de revégétaliser un site à partir du stock de graine du sol d’origine ou de végétalisé un site dépourvu de son sol d’origine par plantations. Sur ces 3 sites, il a été suivi les variables biométriques, chimiques des végétaux et les variables chimiques et physico-chimiques des substrats.Les résultats sont, dans l’ensemble, encourageants avec des effets très positifs sur la croissance végétale. La quantité de boue à apporter sera à moduler en fonction des objectifs à obtenir entre production végétale et diversité spécifique. La faible biodisponibilité des ETM du sol semble être favorable à l’épandage de biodéchets sur ces substrats spécifiques pour la réhabilitation des sites dégradés
Biowaste like biosolids or poultry can be used for organic amendment of soils. In New Caledonia, the demographic development involves an increase in waste production and the management of these ones is highly important for local authorities. On the other hand, there are numerous degraded sites issued from mining activity. In particular mining sites after exploitation, characterized by an ultramafic substratum, and industrial sites The objective of this thesis consists to bring data on biowaste valorization (sewage sludge and poultry) for degraded sites restoration. Three kind of degraded sites are selected: a not-reorganized ferralsol, a ferralsol reorganized by the mining activity and an industrial site. From these independent studies, we try to evaluate the opportunity of revegetalization from the seed bank of the original soil, or vegetalized a site free of original soil by plantations. On these 3 sites, it was followed the biometric, chemical variables of the vegetal species and chemical and physico-chemical variables of the substrata. The results are encouraging, with positive effects on plant growth. The biosolids quantity should be modulating according to the objectives to obtain between plant production and specific diversity. The low bioavailability of the ETM seems to be favorable to the biowaste manuring of these specific substrata for the rehabilitation of the degraded sites

En Nouvelle-Calédonie, la mangrove est utilisée comme une zone tampon entre les fermes crevetticoles et le lagon, afin que celle-ci agisse comme un biofiltre qui permettrait le traitement naturel de la charge organique des effluents. Alors que les impacts des effluents sur la chimie des eaux de surface dans la mangrove sont relativement bien compris, leurs effets sur le compartiment benthique, aussi bien au niveau géochimique que biologique, sont quasiment inconnus. L’objectif de cette thèse était de comprendre la capacité de la mangrove à intégrer l’apport d’effluents aquacoles dans son substrat. Une double problématique a été définie, à savoir, la compréhension des processus de minéralisation de la matière organique sous différentes strates de végétation de mangrove, et le suivi spatio-temporel des effluents à l’aide d’outils moléculaires et isotopiques. Un échantillonnage a été réalisé durant une année complète, afin de couvrir le cycle d’activité d’une ferme crevetticole ainsi que les variations saisonnières. Deux mangroves ont été étudiées, une recevant des effluents, et l’autre servant de zone témoin. La matière organique contenue dans les effluents est dispersée de façon homogène dans la mangrove par les marées, une partie est sédimentée et subit les processus de décomposition, mais une partie est exportée de l’écosystème, la mangrove ne pouvant traitée la totalité de la charge organique. Il apparait clairement que la zonation de la mangrove joue un rôle clé dans le traitement naturel des effluents. Du fait de la nature très organique de son substrat, et qu’elle est quotidiennement balayée par les marées, la strate à Rhizophora apparait comme une zone préférentielle de dispersion des effluents. Sa dynamique biologique ne semble pas être altérée par les rejets d’effluents. Dans la strate à Avicennia, malgré la quantité de MO qui s’y dépose, le substrat ne bascule pas dans l’anoxie du fait d’une bioturbation importante liée à la densité de crabes et l’activité physiologique du système racinaire qui y sont boostés par l’apport des effluents. Cependant, il ne peut s’agir d’une zone de rejet pérenne du fait de la modification de la sédimentation et donc de la durée d’immersion locale qui régit la zonation végétale de l’écosystème
In New Caledonia, the mangrove is used as a buffer zone between the shrimp farms and the lagoon, in order that the mangrove acts as a biofilter that would allow the treatment of the organic load of effluents. While the impacts of effluents on surface water in the mangroves are relatively well understood, their effects on the benthic compartment, at both geochemical and biological, remained largely unknown. The objective of this thesis was to understand the ability of the mangrove to process the effluent in its substrate. A dual problematic was defined, understanding the processes of mineralization of organic matter below different mangrove stands, and monitoring the effluent in a spatiotemporal way, using molecular and isotopic tools. Sampling was conducted during a year in order to cover the cycle of the farm, as well as seasonal variations, in two mangroves, one receiving effluents from a shrimp farm, and the other serving as control area. The MO contained in the effluent is dispersed homogeneously in the mangroves by the tides, some is deposited and is subjected to decay processes, but some is exported from the ecosystem, the mangroves cannot buffer the entire organic load. The zonation of mangrove clearly plays a key role in the natural treatment of effluents. Due to the organic nature of its substrate, and the fact that it is daily swept by tides, the Rhizophora stand appears as a zone of preferential dispersion of effluents. Its functioning does not appear altered by the effluent discharge. As for Avicennia stand, despite the amount of MO which is deposited, the substrate does not switch to anoxia due to intense bioturbation resulting from the density of crabs and the physiological activity of the root system, which are both boosted by the contribution of effluents. However, it may not be used as a discharge area because of the modification of the sedimentation and consequently of the immersion time, which governs the zonation of the ecosystem

Les biodéchets tels que les boues de stations d’épuration ou les fientes de poules peuvent être utilisés pour l’amendement organique des sols. En Nouvelle-Calédonie, l’accroissement démographique a pour conséquence une augmentation de la production de ces déchets. Aussi, la gestion et le devenir de ces derniers est une problématique majeure pour les collectivités. D’autre part, il existe de nombreux sites dégradés liés à l’activité minière. Il s’agit notamment des sites miniers après exploitation, caractérisés par un substrat ultramafique, auxquels s’ajoutent les zones industrielles.L’objectif de cette thèse cherche à apporter des données sur la valorisation des biodéchets (boues d’épuration et fientes de poules) pour la restauration de sites dégradés. Trois types de site sont sélectionnés : un ferralsol non remanié, un ferralsol remanié par l’activité minière et un site industriel. A partir de ces études indépendantes, nous tenterons de répondre à l’opportunité de revégétaliser un site à partir du stock de graine du sol d’origine ou de végétalisé un site dépourvu de son sol d’origine par plantations. Sur ces 3 sites, il a été suivi les variables biométriques, chimiques des végétaux et les variables chimiques et physico-chimiques des substrats.Les résultats sont, dans l’ensemble, encourageants avec des effets très positifs sur la croissance végétale. La quantité de boue à apporter sera à moduler en fonction des objectifs à obtenir entre production végétale et diversité spécifique. La faible biodisponibilité des ETM du sol semble être favorable à l’épandage de biodéchets sur ces substrats spécifiques pour la réhabilitation des sites dégradés
Biowaste like biosolids or poultry can be used for organic amendment of soils. In New Caledonia, the demographic development involves an increase in waste production and the management of these ones is highly important for local authorities. On the other hand, there are numerous degraded sites issued from mining activity. In particular mining sites after exploitation, characterized by an ultramafic substratum, and industrial sites The objective of this thesis consists to bring data on biowaste valorization (sewage sludge and poultry) for degraded sites restoration. Three kind of degraded sites are selected: a not-reorganized ferralsol, a ferralsol reorganized by the mining activity and an industrial site. From these independent studies, we try to evaluate the opportunity of revegetalization from the seed bank of the original soil, or vegetalized a site free of original soil by plantations. On these 3 sites, it was followed the biometric, chemical variables of the vegetal species and chemical and physico-chemical variables of the substrata. The results are encouraging, with positive effects on plant growth. The biosolids quantity should be modulating according to the objectives to obtain between plant production and specific diversity. The low bioavailability of the ETM seems to be favorable to the biowaste manuring of these specific substrata for the rehabilitation of the degraded sites