Le but de ce travail est d'améliorer l'efficacité des procédés de déshydratation mécanique des boues. La caractérisation des boues est axée sur l'étude de leur structure. Elle porte sur: la liaison eau-solide, ce qui permet d'établir, en relation avec la déshydratation mécanique, une réparation des états de l'eau sous différentes formes; les techniques de caractérisation physique par transfert des méthodes utilisées en géomécanique. On délimite ainsi le champ d'action de la déshydratation mécanique. Les performances des procédés de déshydratation mécanique actuellement mis en œuvre sont insuffisantes. Les trois voies suivantes sont explorées, dans le but d'une déshydratation plus poussée des boues: réduction de la liaison eau-solide par actions physico-chimiques et mise en évidence de l'intérêt de la désactivation des biopolymères extracellulaires; filtration sous haute pression des boues biologiques, ce qui n'apporte pas d'amélioration notable de leur siccité finale; enfin, action combinée d'un drainage électro-osmotique et d'une compression mécanique entrainant une amélioration importante de la siccité des boues, a faible cout énergétique