Contrôles en temps réel des biofiltres d'eaux pluviales pour l'élimination des produits chimiques organiques
Real time control stormwater biofilters for removing organic chemicals
- Auteurs
- Jiadong Zhang, Veljko Prodanovic, Denis O'Carroll, Kefeng Zhang
- Résumé court
- Les biofiltres sont des solutions naturelles courantes pour traiter les eaux pluviales en vue de leur collecte et de leur réutilisation, mais la variabilité de leurs performances en matière d'élimination des produits chimiques organiques empêche leur adoption à grande échelle. Les études antérieures ont principalement porté sur l'optimisation de la conception du système pour les polluants traditionnels, mais il a été démontré que les performances dépendent également des facteurs opérationnels. Nous avons mis au point trois stratégies de contrôle en temps réel (CTR) axées sur des règles pour améliorer l'élimination des produits chimiques organiques : (1) le contrôle de l'humidité du sol tente de simuler la frange capillaire pour un processus de biodégradation accéléré ; (2) le contrôle du temps de rétention vise à recueillir l'eau à réutiliser qui a passé une durée de rétention minimum requise dans la zone submergée ; et (3) le contrôle du taux d'infiltration vise à augmenter la durée de contact entre les eaux pluviales et le matériau filtrant. Toutes ces stratégies de CRT, ainsi que les biofiltres non-CRT, sont testées selon différents volumes de précipitations et longueurs de périodes sèches sur une période de 24 semaines. Cette étude contribuera au développement de la prochaine génération de biofiltres pour eaux de ruissellement, capables de produire des eaux pluviales traitées de haute qualité en vue de leur réutilisation.
- Summary
- Stormwater biofilters are common nature-based solutions to treat stormwater for harvesting and reuse, but their variable performance in removing organic chemicals is impending their widespread uptake. Previous studies have mostly focused on system design optimisation for traditional pollutants, but evidence has shown that performance is also influenced by operational parameters. We developed three rule-based real time control (RTC) strategies to improve its performance in removing organic chemicals: (1) soil moisture control tries to simulate capillary fringe for an accelerated biodegradation process; (2) retention time control targets to harvest water for reuse that has stayed in the submerged zone for a minimum required retention time; and (3) infiltration rate control aims to increase the contact time between stormwater and filter media. All these RTC strategies, alongside non-RTC biofilters, are tested under different sizes of rainfall and length of dry periods over a period of 24 weeks. This study will further support the development of next generation stormwater biofilters that can produce treated stormwater of high quality for reuse.
- Mots-clés
- Biorétention, Substances PMT, Contrôle en temps réel, Récupération des eaux de pluie, Réutilisation des eaux de pluie