La valorisation des déchets par le compostage et la méthanisation est encouragée par les politiques de l'UE. Cependant, ces technologies de recyclage des déchets sont confrontées à un défi crucial en matière de libération et de contrôle des émissions de gaz odorants. En effet, la pollution par les odeurs est la principale cause d'opposition du public au traitement des déchets, ce qui a entraîné la fermeture et des poursuites en justice pour les unités de traitement des déchets. À l'heure actuelle, les inventaires des émissions d'odeurs et de produits chimiques pour appuyer les plans de gestion des odeurs et de la pollution atmosphérique font défaut, en raison de la complexité des évaluations des odeurs, impliquant généralement des analyses sensorielles et chimiques. L'objectif de cette thèse était donc de caractériser de manière détaillée les émissions de gaz et les odeurs lors du processus de compostage. À cette fin, les émissions d’odeurs et de polluants ont tout d’abord été étudiées au cours des différentes étapes opérationnelles du processus de compostage, à savoir le stockage, la phase active, le retournement et la maturation. Les résultats ont montré que la phase active et le retournement jouent un rôle essentiel dans les générations de nuisances olfactives causées principalement par les composés soufrés volatils (CSV). Des efforts supplémentaires ont ensuite été consacrés à la caractérisation des émissions de gaz au cours de la phase active de compostage de quinze déchets solides et du digestat, permettant ainsi de corroborer l’importance des CSV sur la production d’odeurs lors du compostage et de différencier l’impact des émissions de gaz sur les odeurs en fonction des matières premières des déchets. La dernière partie de ce travail de recherche a été consacrée à la corrélation des mesures sensorielles et chimiques, par le biais de méthodes de régression simple et multiple visant à faciliter et à renforcer le contrôle des odeurs dans les unités de traitement des déchets. Notamment, un modèle des moindres carrés partiels améliore la prévision de la concentration d'odeurs grâce à la composition chimique des gaz émis.