Notre société évolue constamment et se positionne vis-à-vis du monde qui l’entoure. Cette évolution la pousse à se réorganiser atour d’énergie provenant de source locale et renouvelable. Pour ces raisons, il semble pertinent de concevoir une évolution possible de la méthanisation par des unités localisées. On parle alors de micro-méthanisation à l’échelle urbaine. La rédaction de cette thèse a ainsi eu pour objectif d’apporter des éléments de réponse quant à la question de la faisabilité d’intégrée cette micro-méthanisation dans des quartiers. Pour cela, il a été réalisé : i) Une analyse des retours d’expérience issus de villes porteuses de projet de méthanisation urbaine. ii) Une approche expérimentale, dans le but d’obtenir un processus de méthanisation des déchets urbains à l’échelle laboratoire. iii) Ces données d’entrée ont ensuite permis l’établissement d’un modèle de valorisation des déchets dans un quartier. Ces résultats mettent en avant la nécessité d’une approche systémique afin de pouvoir intégrer la méthanisation dans un quartier. Ils permettent de plus, de recommander l’utilisation de certains procédés et l’emploie de déchets, afin d’améliorer la mise en œuvre du processus dans l’espace urbain. Dans des conditions définies la méthanisation urbains est possible et stable dans le temps. De plus, le bilan énergétique s’avère bénéfique pour le quartier. On note que l’énergie ainsi produite, l’est majoritairement sous forme de chaleur ce qui met en avant l’intérêt d’un processus intégré, proche des habitations.