Phosphorus retention and hydraulic performance in borrow sand-based wastewater soil treatment units in impermeable settings: Case study in Abitibi-Témiscamingue, Québec
Notice bibliographique
Résumé
On-site wastewater treatment systems (OWTS), including soil treatment units (STUs), rely on effluent infiltration into local soils for treatment. However, in regions with impervious soils, this process becomes challenging. As a result, borrow sand is necessary for STU construction. For example, in the Abitibi-Témiscamingue region (western Québec, Canada), impervious sediments from the Clay Belt necessitate the use of such systems. This study evaluates the hydraulic performance and phosphorus retention capacity of borrow sand-based STUs through field inspections, laboratory experiments, and numerical modelling. Field inspections of 26 septic systems revealed that only 2 systems exhibited surface flooding, suggesting minimal hydraulic failure. However, sampling from 12 systems showed that 9 released phosphorus into the environment, with phosphorus concentrations exceeding 35 mg/L in the downstream ditches in some cases, which were far above Québec's surface water limit of 0.03 mg/L. Laboratory sorption tests demonstrated that the sands used in STUs had limited maximum P sorption capacities (88.49 and 17.12 mg/kg). Numerical simulations using COMSOL Multiphysics further indicated that P retention in the sand layer is likely to be exhausted within a year, leading to P migration into the environment. Simulations also indicated that systems with properly designed outlets to a drainage ditch could maintain hydraulic performance during extreme rainfall events. These findings highlight the inadequacy of current borrow sand-based STU designs in ensuring long-term phosphorus retention. To mitigate environmental contamination, improved design strategies and management practices should be considered. • Onsite wastewater treatment systems in impermeable soil were studied. • Field inspections and numerical simulations assessed flooding risks and P releases. • Borrow-sand soil treatment units stayed mostly unsaturated with effective drainage. • Few flooding incidents occurred in 2 out of 26 studied septic systems. • Long-term P removal was not achieved; better designs and materials are needed.
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Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,002 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».