Blog

Nov 03, 2023

Des chercheurs de Cape Cod considèrent un capteur comme un outil pour protéger la vie marine locale

Erin Brereton a écrit sur la technologie, les affaires et d'autres

Erin Brereton a écrit sur la technologie, les affaires et d'autres sujets pour plus de 50 magazines, journaux et publications en ligne.

Plus de 80 pour cent des solutions de traitement des eaux usées à Cape Cod, Mass., sont des fosses septiques sur place.

Bien que leur mise en place ait contribué à réduire bon nombre des menaces pour la santé publique pouvant découler du contact humain avec les eaux usées, telles que le choléra, ces dernières années, les inquiétudes se sont intensifiées concernant l'excès d'azote - un contaminant courant dans les eaux usées - pénétrant dans les environnements d'eau salée de la région.

Une teneur accrue en azote peut entraîner une croissance plus rapide des algues, appauvrissant la quantité d'oxygène dans l'eau, explique Brian Baumgaertel, spécialiste principal de l'environnement au département de la santé et de l'environnement du comté de Barnstable et directeur du Massachusetts Alternative Septic System Test Center du département. (MASSC).

La quantité réduite d'oxygène peut étouffer et rétrécir les habitats de la vie marine, tuer les poissons et produire d'autres effets néfastes - un scénario potentiellement alarmant dans une région comme Cape Cod, entourée de centaines de kilomètres de côtes.

"Malheureusement, une fosse septique ordinaire et simple n'élimine pas l'azote de manière très efficace", déclare Baumgaertel. "À l'époque, ils étaient installés en gros volumes, ce n'était vraiment un problème dans l'esprit de personne. Maintenant, nous avons tout cet autre ensemble de problèmes qui ont été créés."

Cliquez sur la bannière ci-dessouspour accéder à une expérience de contenu personnalisée en devenant un Insider.

Les systèmes septiques utilisés sur le cap peuvent généralement être remplacés par de nouvelles versions ou modernisés avec des composants pour ajouter des capacités de dénitrification, dit Baumgaertel - un processus qui aide à transférer l'urée excrétée dans l'urine à l'ammoniac, qui est ensuite décomposée et finalement dispersée comme azote gazeux.

Cependant, pour confirmer que le processus fonctionne de manière cohérente et que les limites de charge quotidienne maximale recommandée pour l'azote ne sont pas dépassées, le système a besoin d'un élément de surveillance - comme un nouveau capteur MASSTC récemment analysé dans son installation de test - un capteur créé par Qingzhi Zhu, professeur agrégé à l'École des sciences marines et atmosphériques de l'Université Stony Brook à New York.

EXPLORER:Comment assurer la sécurité des systèmes de contrôle industriels locaux et de leurs données.

"Les charges quotidiennes maximales totales sont essentiellement une mesure de la quantité que vous pouvez mettre dans un plan d'eau avant de commencer à avoir un effet négatif très fort", explique Baumgaertel. "L'intention est de cibler les technologies que vous utilisez pour éliminer ce nombre de kilogrammes d'azote par an. Le capteur vous donnerait la possibilité de mieux évaluer cela."

Mesurant 1 pied cube, le prototype en forme de boîte est équipé de petits tubes utilisés pour prélever des échantillons.

"Le capteur est un petit ensemble soigné", déclare Baumgaertel. "Il est conçu pour se connecter au cloud et télécharger les résultats afin qu'un opérateur de système ou un régulateur puisse consulter les données en temps réel et évaluer si cette fosse septique individuelle élimine la quantité d'azote que nous attendions."

Le nombre de systèmes septiques existants potentiellement évolutifs pour traiter l'azote

Avec l'attention croissante portée aux préoccupations climatiques, la technologie des capteurs basée sur l'Internet des objets peut avoir un certain nombre d'applications environnementales, déclare Alan Shark, directeur exécutif du Public Technology Institute.

"Cela a en partie à voir avec la conformité", explique Shark. "Dans la mesure où des lois étatiques ou même locales ou fédérales sont en place pour garantir la qualité de l'air, la qualité de l'eau, il incombe aux gouvernements locaux et étatiques de trouver des moyens de se conformer grâce à la mesure. C'est vraiment l'environnement réglementaire qui a poussé cela plus loin."

L'Environmental Protection Agency estime que plus de 2,6 millions de systèmes septiques existants dans des zones écologiquement sensibles pourraient être mis à niveau vers des versions avancées pour traiter l'azote impliqué et protéger le précieux terrain côtier.

PLONGER PLUS PROFONDEUR :Comment Albuquerque Bernalillo County Water Utility Authority améliore sa sécurité.

Sur le cap, MASSTC travaille actuellement avec le créateur du capteur d'azote sur un nouveau pilote plus large, testant des capteurs installés dans les fosses septiques du quartier pour évaluer leur performance dans des situations telles que le temps très froid.

À condition que les résultats continuent d'être prometteurs, le comté de Barnstable, où se trouve Cape Cod, envisage des moyens par lesquels le capteur pourrait aider la communauté à déployer les technologies septiques disponibles pour éliminer l'azote des eaux usées, a déclaré Baumgaertel.

"Nous essayons d'identifier comment nous intégrons des systèmes comme ce capteur d'azote pour compenser certains des coûts opérationnels", dit-il. "Peut-être qu'au lieu de demander à quelqu'un de vérifier physiquement un système une fois par mois, nous pourrions avoir un capteur qui le surveille, afin de faire gagner du temps au personnel - et de n'avoir personne sur la route, donc nous réduisons les émissions de gaz à effet de serre. Nous sommes en train de trouver comment faire en sorte que tout cela s'enchaîne."