Σε όλο τον κόσμο, σχεδόν τρία δισεκατομμύρια άνθρωποι δεν έχουν την πολυτέλεια μιας καταιωνιστικής τουαλέτας. Αντιθέτως, βασίζονται στα συστήματα στατικής αποχέτευσης, όπως οι λάρνες για να αντιμετωπίσουν τα απόβλητά τους. Καθώς αυτά συχνά δεν συνδέονται με έναν αποχετευτικό αγωγό, απαιτούν χειροκίνητο άδειασμα και διάθεση.
Η κακή κατανόηση των ενεχόμενων κινδύνων σημαίνει ότι η ακατέργαστη λάσπη ρίχνεται συχνά σε κοντινά χωράφια και ποτάμια. Ο αντίκτυπος αυτού του γεγονότος μπορεί να είναι καταστροφικός. Τα μικρόβια που βρέθηκαν στην ιλύ της κοπριάς προκαλούν ασθένειες όπως η διάρροια, με αποτέλεσμα το θάνατο περισσότερων από 750.000 παιδιών ηλικίας κάτω των πέντε ετών κάθε χρόνο.
Ωστόσο εκτιμάται ότι κάθε δολάριο που επενδύεται σε καλύτερη εξυγίανση επιστρέφει έως και 5, 50 δολάρια ΗΠΑ σε κοινωνικά και οικονομικά οφέλη. Αυτά προέρχονται από αυξημένη παραγωγικότητα, μειωμένο κόστος υγειονομικής περίθαλψης και πρόληψη ασθενειών και πρόωρου θανάτου.
Ένα σημαντικό μέρος της βελτίωσης της υγιεινής έγκειται στην έρευνα και την ανάπτυξη απλούστερων και αποτελεσματικότερων τρόπων επεξεργασίας της ιλύος σε χώρους όπου δεν υπάρχει αποχέτευση και κεντρική επεξεργασία λυμάτων.
Η έρευνά μου αποτελεί μέρος μιας εταιρικής σχέσης με την εταιρία μηχανικού Buro Happold (BH), την οποία ζήτησε από την WaterAid Bangladesh να βρει μια τεχνολογία επεξεργασίας ιλύος που να είναι αποτελεσματική, πρακτική και προσιτή.
Αφού εξέτασε επιλογές που περιλάμβαναν το βιοαέριο και τα πρόσθετα μίξης - προϊόντα που χρησιμοποιήθηκαν για να προσπαθήσουν να μειώσουν τον όγκο της ιλύος - η εταιρεία επέλεξε τα μη φυτεμένα κρεβάτια ξήρανσης. Είναι απλά σχεδιασμένα και κάνουν χρήση της λογικής ποσότητας ηλιοφάνειας στο Μπαγκλαντές.
Χειροκίνητη εκκένωση (sswm.info) Τα κρεβάτια ξήρανσης στεγνώνουν τη λάσπη διαμέσου των διεργασιών εξάτμισης και αποστράγγισης. Καθώς χάνει νερό, η θερμοκρασία μέσα στην λάσπη αυξάνεται, εξοντώντας κάποια από τα μικρόβια που περιέχει. Αφού στεγνώσει σε κατάλληλη σύσταση για απομάκρυνση, η λάσπη λιπασματοποιείται για να επιτρέπει ασφαλή χρήση στη γεωργία ως βελτιωτικό εδάφους.
Η έρευνά μου στοχεύει στην καλύτερη κατανόηση της διαδικασίας ξήρανσης της ιλύος σε αυτά τα κρεβάτια, προκειμένου να εκτιμηθεί ο απαιτούμενος χρόνος πριν από την ασφαλή απομάκρυνσή του, αποτρέποντας την εκκένωση της ακατέργαστης ιλύος στο περιβάλλον.
Poo εργοστάσιο
Για να γίνει αυτό, είναι απαραίτητο να γίνει λάσπη στο εργαστήριο, το οποίο αναπαράγει τις χημικές και φυσικές ιδιότητες των πραγματικών ουσιών όσο το δυνατόν πιο στενά. Με αυτόν τον τρόπο, μπορούμε να εκτελέσουμε ασφαλείς, αναπαραγώγιμες δοκιμές ξήρανσης για να διαπιστώσουμε πώς η πραγματική λάσπη θα στεγνώσει σε ένα τροπικό κλίμα.
Στεγνωτήριο (Celia Way Buro Happold 2013) Εκτός από το γεμάτο μικρόβια, η ιλύς των κοπράνων είναι πολύ μεταβλητή όσον αφορά τη χημική και φυσική σύνθεση της. Μία μελέτη που διερευνούσε την «έξοδο» μιας ομάδας υγιούς άνδρας ηλικίας παρόμοιας ηλικίας σε μια ελεγχόμενη διατροφή για τρεις εβδομάδες βρήκε αξιοσημείωτες διαφορές στη χημική σύνθεση του poo τους. Μια τέτοια διαφοροποίηση ενισχύεται περαιτέρω μεταξύ των διαφόρων χωρών, του κλίματος και της δίαιτας.
Τα κύρια χημικά συστατικά του poo είναι λίπη, υδατάνθρακες (ίνες), αζωτούχα υλικά, μέταλλα (κυρίως κάλιο, ασβέστιο και φώσφορος) και μικροοργανισμοί. Το 2006, οι επιστήμονες ανέπτυξαν έναν προσομοιωτή για την ανθρώπινη υγεία προκειμένου να δοκιμάσουν το σχεδιασμό ενός συστήματος συλλογής αποβλήτων για ένα όχημα εξερεύνησης πληρώματος για τη NASA.
Χρησιμοποιώντας τη γνωστή χημική σύνθεση, οι ερευνητές της NASA ανέπτυξαν μια «συνταγή» που αποτελείται από κυτταρίνη για να αντιπροσωπεύει τους υδατάνθρακες, ζύμη για τους μικροοργανισμούς, φυστικέλαιο για λίπη και υδατάνθρακες, συν χλωριούχο κάλιο, φωσφορικό ασβέστιο και νερό.
Δυστυχώς, η ιλύς που στεγνώνει στις ξαπλώστρες στο Μπαγκλαντές είναι ελαφρώς διαφορετική από τη φρέσκια, καθώς έχει περάσει χρόνο είτε σε λάκκο είτε σε σηπτική δεξαμενή. Αυτό σημαίνει ότι τα εύκολα αποικοδομήσιμα συστατικά σε φρέσκα poo (υδατάνθρακες, πρωτεΐνες και σάκχαρα) διασπώνται, αφήνοντας πίσω τους πιο σταθερούς. Η συνταγή της NASA για φρέσκο poo έπρεπε να τροποποιηθεί για τα πειράματά μας, ώστε να ληφθούν υπόψη οι αλλαγές και να παρουσιαστούν καλύτερα τα χαρακτηριστικά της πραγματικής ιλύος κοπράνων.
Στο πλαίσιο του Reinvent the Toilet Challenge του Ιδρύματος Bill and Melinda Gates το 2014, η Ομάδα Έρευνας για τη Ρύπανση στη Νότια Αφρική τροποποίησε τη συνταγή της NASA. Συμπεριέλαβαν το συμπλήρωμα διατροφικού συμπλήρωμα psyllium husk και miso paste για ίνες, αφαιρέθηκαν χλωριούχο κάλιο, προστέθηκαν πολυαιθυλενογλυκόλη για να βοηθήσουν την κατακράτηση νερού, ενεργή ζύμη για να αντιπροσωπεύουν τα βακτηρίδια και άλλαξαν την κυτταρίνη σε βαμβάκι και τεμαχισμένο ιστό.
Αλλάξαμε περαιτέρω αυτή τη συνταγή για να αντικαταστήσουμε τα βαμβάκι με κάνναβη καθώς ήταν πιο εύκολα διαθέσιμη. Η ενεργή ζύμη αντικαταστάθηκε με τη ζύμη ζυθοποιίας, καθώς είναι ευκολότερο να αγοράζεται χύμα.
Τώρα που διαθέτουμε ένα κατάλληλο προσομοιωτή για την ιλύ των κοπράνων, είμαστε σε θέση να διεξάγουμε δοκιμές σε στεγνές κλίνες για να προβλέψουμε καλύτερα τη συμπεριφορά ξήρανσης της ιλύος σε τροπικό κλίμα. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στη χρήση τέτοιων κλινών σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα, πράγμα που σημαίνει ότι αντί να μένουν επικίνδυνα ανεπεξέργαστα, ο poo έχει κάπου καλύτερα να πάει.
Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στην Η συζήτηση.
Naomi Deering, Μεταπτυχιακός Ερευνητής στην Αποχέτευση, Πανεπιστήμιο του Bath
