În întreaga lume, aproape trei miliarde de oameni nu au luxul unei toalete înroșite. În schimb, se bazează pe sisteme statice de salubrizare, cum ar fi latrinele pentru a face față deșeurilor. Deoarece acestea nu sunt adesea conectate la o canalizare, ele necesită golirea și eliminarea manuală.
Înțelegerea slabă a riscurilor implicate înseamnă că nămolul netratat este adesea aruncat pe câmpurile și râurile din apropiere. Impactul acestui lucru poate fi devastator. Germenii care se găsesc în nămolurile fecale provoacă boli precum diareea, ceea ce duce la decesul a peste 750.000 de copii sub cinci ani în fiecare an.
Cu toate acestea, se estimează că fiecare dolar investit într-o mai bună salubritate revine până la 5, 50 USD în beneficii sociale și economice. Acestea vin printr-o productivitate crescută, costuri reduse de asistență medicală și prevenirea bolilor și a decesului precoce.
O parte crucială a îmbunătățirii canalizării constă în cercetarea și dezvoltarea unor modalități mai simple și mai eficiente de tratare a nămolului în locuri unde nu este disponibilă o canalizare și un tratament centralizat al apelor uzate.
Cercetarea mea face parte dintr-un parteneriat cu firma de inginerie Buro Happold (BH), care a fost solicitată de WaterAid Bangladesh să găsească o tehnologie de tratare a nămolului care să fie eficientă, practică și accesibilă.
După ce a luat în considerare opțiunile care includeau biogaz și aditivi pentru groapă - produse folosite pentru a încerca și a reduce volumul nămolului, compania a optat pentru paturi de uscare neplantate. Acestea sunt simple în proiectare și folosesc cantitatea rezonabilă de soare din Bangladesh.
Golirea manuală (sswm.info) Paturile de uscare usucă nămolul prin procesele de evaporare și drenare. Pe măsură ce pierde apa, temperatura din nămol crește, omorând o parte din germenii pe care îi conține. Odată uscat la o consistență adecvată pentru îndepărtare, nămolul este compostat pentru a permite utilizarea în condiții de siguranță în agricultură ca balsam de sol.
Cercetarea mea își propune să înțeleagă mai bine procesul de uscare a nămolului din aceste paturi pentru a estima timpul necesar înainte de a fi îndepărtat în siguranță, prevenind golirea nămolului netratat în mediu.
Poo fabrica
Pentru a face acest lucru, este necesar să faceți nămol în laborator, care reproduce proprietățile chimice și fizice ale lucrurilor reale cât mai îndeaproape posibil. Procedând astfel, putem efectua teste de uscare sigure și reproductibile pentru a stabili cum se va usca nămolul real într-un climat tropical.
Pat de uscare (Celia Way Buro Happold 2013) În afară de faptul că este plin de germeni, nămolul fecal este foarte variabil din punct de vedere al compoziției sale chimice și fizice. Un studiu care a investigat „ieșirea” unui grup de bărbați sănătoși în vârstă similară pentru o dietă controlată timp de trei săptămâni a constatat diferențe notabile în compoziția chimică a poo. O astfel de variație este amplificată în continuare între diferite țări, climă și dietă.
Principalele componente chimice ale poo sunt grăsimile, carbohidrații (fibre), materialul azotat, mineralele (în principal potasiu, calciu și fosfor) și microorganisme. În 2006, oamenii de știință au dezvoltat un simulant pentru poo uman pentru a testa proiectul unui sistem de colectare a deșeurilor pentru un vehicul de explorare a echipajului pentru NASA.
Folosind compoziția chimică cunoscută, cercetătorii NASA au elaborat o „rețetă” care a constat în celuloză pentru a reprezenta carbohidrații, drojdia pentru microorganisme, uleiul de arahide pentru grăsimi și carbohidrați, plus clorură de potasiu, fosfat de calciu și apă.
Din păcate, nămolul care este uscat pe paturile de uscare din Bangladesh este ușor diferit de cel proaspăt, deoarece a petrecut timp fie într-o groapă, fie într-o fosa septică. Aceasta înseamnă că componentele ușor degradabile din poo proaspăt (carbohidrați, proteine și zaharuri) sunt defalcate, lăsând în urmă cele mai stabile. Rețeta NASA pentru poo proaspăt a trebuit să fie modificată pentru experimentele noastre pentru a ține cont de schimbări și pentru a reprezenta mai bine caracteristicile nămolului fecal real.
Ca parte a proiectului Bill and Melinda Gates's Reinvent the toilet Challenge în 2014, Grupul de cercetare privind poluarea din Africa de Sud a modificat rețeta NASA. Aceștia au inclus suplimentul dietetic de coajă de psyllium și pastă miso pentru fibre, îndepărtat clorura de potasiu, adăugat polietilenglicol pentru a ajuta retenția de apă, drojdia activă pentru a reprezenta bacteriile și a schimbat celuloza în bumbacul și țesutul mărunțit.
Am modificat în continuare această rețetă pentru a înlocui căptușelile de bumbac cu cânepa, deoarece era mai ușor disponibilă. Drojdia activă a fost înlocuită cu drojdia de bere, deoarece este mai ușor de achiziționat în vrac.
Acum că avem un simulant adecvat pentru nămolurile fecale, suntem capabili să efectuăm teste pe paturile de uscare pentru a prezice mai bine comportamentul de uscare a nămolului într-un climat tropical. Acest lucru ar putea duce la utilizarea unor astfel de paturi la o scară mult mai mare, ceea ce înseamnă că în loc să fie lăsat periculos netratat, poo are undeva mai bine să meargă.
Acest articol a fost publicat inițial pe The Conversation.
Naomi Deering, cercetător postuniversitar în Salubritate, Universitatea din Bath
