Cette thèse porte sur le développement d’éléments de dimensionnements d’une technologie de méthanisation baptisée ErgeniumTM en se focalisant notamment sur la description, la caractérisation et l’hydrolyse de la matière organique solide complexe. La mise au point d’une méthode de caractérisation basée sur le fractionnement d’un substrat organique à l’eau a permis de déterminer deux fractions, une soluble et une autre non soluble à l’eau. La biodégradabilité et la vitesse de méthanisation de ces deux fractions sont apparues significativement différentes. A partir de la fraction non soluble à l’eau du substrat organique, une méthode de mesure de la vitesse d’hydrolyse a été mise au point permettant de connaitre la valeur de la vitesse d’hydrolyse, de modéliser celle-ci et enfin de tester l’influence de différents paramètres (concentration en inoculum, pH, acide gras volatil, viscosité) sur cette vitesse hydrolyse. Finalement, à partir de cette caractérisation de la matière organique en deux fractions, des valeurs de biodégradabilité de ces mêmes fractions, de la vitesse d’hydrolyse et des fonctionnalités induites par la technologie ErgeniumTM, un modèle a été mis au point pour déterminer l’influence de différents paramètres (charge organique appliquée, taux de recyclage des déchets, taux de recyclage des liquides) sur différentes concentrations et critères de dimensionnement. Ce travail servira de base pour l’implantation et le dimensionnement d’un pilote industriel ErgeniumTM où les différents paramètres de recyclage et les mesures de concentrations et de performances pourront être comparés aux résultats théoriques issus du modèle.