Optimization of sewage lagoon systems operations: An investigation into the removal of metals from wastewater

RÉSUMÉ: Cette étude examine les lagunes des eaux usées et leurs opérations dans des endroits éloignés, y compris les installations situées dans des bases militaires où les niveaux de métal doivent être surveillés afin d’assurer la diligence raisonnable. Le présent document a pour objet: (1) de résumer la performance actuelle d’un système de lagunage des eaux usées des forces armées canadiennes (CAF) situé dans les Prairies canadiennes en ce qui concerne l’enlèvement des métaux tels que le mercure, l’arsenic, le cuivre, le plomb, le zinc et le cadmium des l’effluent, et (2) de présenter nos résultats préliminaires concernant les facteurs qui peuvent influencer l’enlèvement efficace des métaux dans diverses conditions environnementales. La recherche adopte une étude comparative en laboratoire pour étudier le comportement des métaux d’intérêt dans les eaux usées synthétiques dans des conditions de pH et de températures variables, en vue de simuler des conditions d’été et d’hiver moyennes. La spectrométrie de masse sera utilisée dans la collecte et l’analyse quantitatives des données, tandis que des observations et des entrevues seront employées pour la collecte et l’analyse qualitatives des données. Le résultat escompté global est d’ajouter de la valeur en termes de bonnes pratiques d’exploitation et de gestion des lagunes des eaux usées, en particulier en ce qui concerne la qualité des effluents et les niveaux de métal.

ABSTRACT: This study examines sewage lagoons and their operations in remote locations, including facilities located within military bases where the metal levels are required to be monitored in order to ensure due diligence. The scope of this paper is: (1) to summarize the current performance of a particular Canadian Armed Forces (CAF) sewage lagoon system located in the Canadian Prairies with regards to the removal of metals such as mercury, arsenic, copper, lead, zinc and cadmium from the effluent, and, (2) to present our preliminary results regarding the factors that may influence the effective removal of metals under various environmental conditions. The research adopts a laboratory comparative batch study in order to investigate the behaviour of the metals of interest within synthetic wastewater under varying pH conditions and temperatures, with a view to simulating average summer and winter conditions. Mass spectrometry will be used in the quantitative data collection and analysis, while observations and interviews will be employed for qualitative data collection and analysis. The overall expected outcome is to add value in terms of good operation and management practices of sewage lagoons, particularly regarding effluent quality and metal levels.