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Nov 03, 2023

ケープコッドの研究者が地元の海洋生物を守るツールとしてセンサーに注目

Erin Brereton scrive di tecnologia, affari e altro ancora.

Erin Brereton は、50 を超える雑誌、新聞、オンライン出版物でテクノロジー、ビジネス、その他のトピックについて執筆してきました。

マサチューセッツ州ケープコッドの廃水処理ソリューションの 80% 以上がオンサイト浄化システムです。

これらを整備することで、コレラなど、人間が下水と接触することで生じる可能性のある公衆衛生上の脅威の多くを減らすことができましたが、近年では、過剰な窒素（下水に含まれる一般的な汚染物質）が地域の海水環境に侵入することへの懸念が高まっています。

バーンスタブル郡保健環境局の上級環境専門家であり、同局のマサチューセッツ代替浄化システム試験センター所長であるブライアン・バウムガーテル氏は、窒素含有量の増加により藻類の成長速度が速くなり、水中の酸素量が枯渇する可能性があると述べています。 (MASSTC)。

酸素の量が減少すると、海洋生物の生息地が窒息して縮小し、魚が死んでしまったり、その他の有害な影響が生じる可能性があります。数百マイルにわたる海岸線に囲まれたケープコッドのような地域では、潜在的に憂慮すべきシナリオです。

「残念ながら、通常の単純な浄化システムでは窒素をあまり効果的に除去できません」とバウムガーテル氏は言う。 「当時、それらは大量にインストールされていましたが、それは誰も気に留めていませんでした。今では、まったく別の一連の問題が生み出されています。」

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バウムガーテル氏によると、岬で使用されている浄化システムは通常、新しいバージョンに交換するか、脱窒機能を追加するコンポーネントを改造することができます。このプロセスは、尿中に排泄される尿素をアンモニアに変換するのに役立ち、アンモニアはさらに分解され、最終的にはアンモニアとして分散されます。窒素ガス。

ただし、プロセスが一貫して機能しており、推奨される窒素の 1 日合計最大負荷制限を超えていないことを確認するには、システムには監視要素 (MASSTC が最近テスト施設で分析した新しいセンサー、Qingzhi が開発したセンサーなど) が必要です。ジュー氏はニューヨークにあるストーニーブルック大学海洋大気科学部の准教授。

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「1日の総最大負荷量は、基本的に、本当に強い悪影響が出る前に水域にどれだけの量を投入できるかを測定するものです」とバウムガーテル氏は言う。 「その目的は、年間何キログラムもの窒素を除去するために使用している技術をターゲットにすることです。センサーはそれをより良く評価する機会を与えてくれます。」

大きさ 1 立方フィートの箱型のプロトタイプには、サンプルを収集するために使用される小さなチューブが装備されています。

「センサーは、きちんとした小さなパッケージです」とバウムガーテル氏は言う。 「クラウドに接続して結果をアップロードするように設計されているため、システムオペレーターや規制当局はリアルタイムでデータを確認し、個々の浄化システムが予想通りの量の窒素を除去しているかどうかを評価できます。」

窒素を処理するためにアップグレード可能な既存の浄化システムの数

気候問題への注目が高まる中、モノのインターネットベースのセンサー技術は多くの環境用途に応用できる可能性があると公共技術研究所のエグゼクティブディレクター、アラン・シャーク氏は語る。

「その一部はコンプライアンスに関係しています」とシャーク氏は言う。 「大気質や水質を確保するために州法、さらには地方法や連邦法が制定されている限り、地方自治体や州政府は測定を通じて遵守する方法を見つけ出す義務があります。これをさらに推進しているのは、まさに規制環境です。」

環境保護庁は、環境に敏感な地域にある 260 万台以上の既存の浄化システムが、関与する窒素を処理し、貴重な海岸地形を保護するために先進バージョンにアップグレードされる可能性があると推定しています。

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岬では、MASSTC が現在、窒素センサーの開発者と協力して、新しい広範な試験運用に取り組んでおり、近隣の浄化槽システムに設置されたセンサーをテストして、極寒の天候などの状況でセンサーがどのように機能するかを測定しています。

バウムガーテル氏によると、今後も結果が有望であれば、ケープコッドがあるバーンスタブル郡では、下水から窒素を除去するために利用できる浄化技術を地域社会に展開するためにセンサーが役立つ方法を検討しているという。

「私たちは、運用コストの一部を相殺するために、この窒素センサーのようなシステムを組み込む方法を特定しようとしています」と彼は言います。 「おそらく、誰かが月に一度システムを物理的にチェックする代わりに、センサーでシステムを監視することができるので、スタッフの時間を節約できます。また、誰かが外出する必要がないので、温室効果ガスの排出量を節約できます。私たちはこれをすべて統合する方法を模索しているところです。」