Interception de contaminants dans les eaux de ruissellement agricole à l’aide de verre recyclé modifié par des oxyhydroxydes de fer

Que-Trépanier, Léalu (2026). Interception de contaminants dans les eaux de ruissellement agricole à l’aide de verre recyclé modifié par des oxyhydroxydes de fer. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

L’apport excessif de nutriments et de polluants issus du ruissellement agricole contribue indéniablement à la dégradation de la qualité de l’eau, soulignant le besoin de solutions innovantes, modulables et opérationnellement simples. Dans ce contexte, le verre recyclé concassé apparaît comme un média filtrant prometteur, mais il reste peu étudié pour le traitement des eaux de ruissellement agricole. Bien que la littérature montre que la capacité d’adsorption des médias filtrants puisse être améliorée par modification de surface, aucune étude n’a exploré cette approche spécifiquement avec le verre. Ce projet constitue donc le premier à examiner de plus près la modification de la surface du verre recyclé par des oxyhydroxydes de fer et du polyacrylamide (PAM), combinée à une déshydratation à basse température (≤120 °C), pour le traitement des eaux agricoles.

Des essais en colonnes ont été réalisés selon un plan factoriel 3 × 4 afin d’évaluer l’efficacité d’élimination de différents paramètres de qualité de l’eau, incluant la turbidité, le carbone organique total, les orthophosphates et les métaux. L’étude a également permis de comparer si les médias de verre modifié performent mieux que ceux qui n’ont pas subi de traitement de modification de surface. Les médias recouverts et modifiés à 90 °C ont montré une amélioration notable de l’élimination de la turbidité pour les deux fractions granulométriques les plus grossières (1190 μm et 2000 μm). Aucune différence significative dans la composition élémentaire de surface n’a été observée entre les médias modifiés à 90 °C et 100 °C. Les médias modifiés, toutes tailles de particules et températures confondues, n’ont pas relargué de bore ou de fer au-delà de 0,1 ppm, et l’élimination du fer a atteint au moins 76 % pour tous les médias testés. Cette étude confirme le potentiel du verre recyclé modifié comme média filtrant peu coûteux, offrant une valorisation intéressante d’une matière résiduelle.

Titre traduit

Contaminant interception in agricultural runoff using recycled glass modified with iron oxyhydroxides

Résumé traduit

Excessive inputs of nutrients and pollutants from agricultural runoff undeniably contribute to the degradation of water quality, highlighting the need for innovative, adaptable, and operationally simple solutions. In this context, crushed recycled glass appears as a promising filtration medium, yet it remains poorly studied for the treatment of agricultural runoff. While the literature demonstrates that the adsorption capacity of filtration media can be enhanced through surface modification, no studies have specifically explored this approach using glass. This project therefore represents the first attempt to investigate the modification of recycled glass surfaces with iron oxyhydroxides and polyacrylamide (PAM), combined with lowtemperature dehydration (≤120 °C), for agricultural water treatment.

Column experiments were conducted following a 3 × 4 factorial design to evaluate the removal efficiency of various water quality parameters, including turbidity, total organic carbon, orthophosphates, and metals. The study also compared the performance of modified glass media with unmodified ones. Coated and modified media at 90 °C showed a notable improvement in turbidity removal for the two coarsest particle size fractions (1190 μm and 2000 μm). No significant differences in surface elemental composition were observed between media modified at 90 °C and 100 °C. Across all particle sizes and modification temperatures, the modified media did not release boron or iron above 0.1 ppm, and iron removal reached at least 76 % for all tested media. This study confirms the potential of modified recycled glass as a low-cost filtration medium, providing an effective valorization of a residual waste material.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire par article présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de l'environnement". Comprend des références bibliographiques (pages 89-107).
Mots-clés libres:	verre recyclé concassé, média filtrant, traitement de l’eau, ruissellement agricole, oxyhydroxides de fer, modification de surface, filtration en colonne
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur(-trice) Lapointe, Mathieu
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de l'environnement
Date de dépôt:	23 sept. 2026 18:32
Dernière modification:	23 sept. 2026 18:32
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/4099

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