Po celém světě nemá téměř tři miliardy lidí luxus splachovací toalety. Místo toho se při likvidaci svých odpadů spoléhají na statické sanitační systémy, jako jsou pit latríny. Protože nejsou často napojeny na kanalizaci, vyžadují ruční vyprazdňování a likvidaci.
Špatné pochopení souvisejících rizik znamená, že neupravený kal je často hozen do blízkých polí a řek. Dopad toho může být zničující. Bakterie nalezené ve fekálním kalu způsobují nemoci, jako je průjem, které mají za následek úmrtí více než 750 000 dětí do pěti let ročně.
Odhaduje se však, že každý dolar investovaný do lepší hygieny vrátí sociálním a ekonomickým výhodám až 5, 50 USD. Ty procházejí zvýšenou produktivitou, sníženými náklady na zdravotní péči a prevencí nemocí a předčasnou smrtí.
Zásadní součást zlepšování hygieny spočívá ve výzkumu a vývoji jednodušších a účinnějších způsobů čištění kalu v místech, kde není k dispozici kanalizace a centralizované čištění odpadních vod.
Můj výzkum je součástí partnerství se strojírenskou firmou Buro Happold (BH), kterou společnost WaterAid Bangladesh požádala o nalezení technologie úpravy kalu, která bude efektivní, praktická a cenově dostupná.
Po zvážení možností, které zahrnovaly bioplyn a přísady do jám - produkty používané k pokusům o snížení objemu kalu - se společnost rozhodla pro neplánovaná sušící postele. Jsou jednoduše navrženy a využívají přiměřené množství slunečního svitu v Bangladéši.
Ruční vyprazdňování (sswm.info) Sušící lože vysušují kal pomocí procesů odpařování a drenáže. Jak ztrácí vodu, teplota uvnitř kalu stoupá a ničí některé bakterie, které obsahuje. Po usušení na vhodnou konzistenci pro odstranění se kal kompostuje, aby se umožnilo bezpečné použití v zemědělství jako kondicionér půdy.
Cílem mého výzkumu je lépe porozumět procesu sušení kalu v těchto ložích, aby bylo možné odhadnout čas potřebný k bezpečnému odstranění, čímž se zamezí vyprázdnění neupraveného kalu do životního prostředí.
Poo továrna
K tomu je nutné vyrobit kal v laboratoři, který co nejtěsněji kopíruje chemické a fyzikální vlastnosti skutečného materiálu. Tímto způsobem můžeme provádět bezpečné, reprodukovatelné zkoušky sušení, abychom zjistili, jak skutečný kal v tropickém klimatu vyschne.
Sušící postel (Celia Way Buro Happold 2013) Kromě toho, že jsou plné zárodků, je fekální kal vysoce variabilní, pokud jde o jeho chemické a fyzikální složení. Jedna studie zkoumající „výstup“ skupiny zdravých mužů ve věku podobného věku na regulované stravě po dobu tří týdnů zjistila znatelné rozdíly v chemickém složení jejich hovna. Tato variace je dále umocněna mezi různými zeměmi, podnebí a stravou.
Hlavními chemickými složkami poo jsou tuky, uhlohydráty (vláknina), dusíkatý materiál, minerály (hlavně draslík, vápník a fosfor) a mikroorganismy. V roce 2006 vědci vyvinuli simulátor pro lidské poo, který otestoval návrh systému sběru odpadu pro průzkumné vozidlo posádky pro NASA.
Pomocí známého chemického složení vyvinuli vědci NASA „recept“, který sestával z celulózy představující uhlohydráty, kvasnice pro mikroorganismy, arašídového oleje pro tuky a sacharidy, plus chloridu draselného, fosforečnanu vápenatého a vody.
Kal, který se suší na sušárnách v Bangladéši, se bohužel poněkud liší od čerstvého poo, protože trávil čas buď v jámě nebo v septiku. To znamená, že snadno rozložitelné složky v čerstvém poo (uhlohydráty, bílkoviny a cukry) se rozkládají a zanechávají stabilnější. Recept NASA na čerstvé hovno musel být změněn, aby naše experimenty odpovídaly změnám a lépe reprezentovaly vlastnosti skutečného fekálního kalu.
V rámci Nadace Billa a Melindy Gatesové v roce 2014 znovu objevila výzvu na záchod, pozměnila skupina pro výzkum znečištění v Jihoafrické republice recept NASA. Zahrnovaly doplněk stravy psyllium plevel a miso pastu pro vlákninu, odstraněný chlorid draselný, přidaný polyethylenglykol pro podporu zadržování vody, aktivní kvasinky představující bakterie a změněné celulózy na bavlněné lintery a nařezanou tkáň.
Tento recept jsme dále změnili, aby se bavlněné lintery nahradily konopím, protože bylo snadněji dostupné. Aktivní droždí bylo nahrazeno pivovarskými droždí, protože je snazší koupit hromadně.
Nyní, když máme vhodný simulátor pro fekální kal, jsme schopni provádět testy na sušících ložích, abychom lépe předpovídali chování kalu v tropickém klimatu. To by mohlo vést k používání takových lůžek v mnohem větším měřítku, což znamená, že namísto toho, aby byli nebezpečně neléčeni, má lejno něco lepšího.
Tento článek byl původně publikován v The Conversation.
Naomi Deering, postgraduální vědecký pracovník v oboru hygieny, University of Bath
