Overalt i verden har næsten tre milliarder mennesker ikke luksusen ved et skylletoilet. I stedet er de afhængige af statiske sanitetssystemer, som pit latrines for at håndtere deres affald. Da disse ikke ofte er forbundet til en kloak, kræver de manuel tømning og bortskaffelse.
Dårlig forståelse af de involverede risici betyder, at ubehandlet slam ofte kastes i nærliggende marker og floder. Virkningen heraf kan være ødelæggende. Bakterier, der findes i fækalt slam, forårsager sygdomme som diarré, hvilket resulterer i dødsfald hos over 750.000 børn under fem årligt.
Alligevel skønnes det, at hver dollar, der investeres i bedre sanitet, vender tilbage til US $ 5, 50 i sociale og økonomiske fordele. Disse kommer gennem øget produktivitet, reducerede sundhedsomkostninger og forebyggelse af sygdom og tidlig død.
En vigtig del af forbedringen af saniteten ligger i at undersøge og udvikle enklere og mere effektive måder til behandling af slam på steder, hvor kloakering og centraliseret spildevandsrensning ikke er tilgængelig.
Min forskning er del af et partnerskab med ingeniørfirmaet Buro Happold (BH), som WaterAid Bangladesh blev bedt om at finde en slambehandlings-teknologi, som var effektiv, praktisk og overkommelig.
Efter at have overvejet muligheder, der omfattede biogas og pittilsætningsstoffer - produkter, der blev brugt til at forsøge at reducere slamvolumen - valgte virksomheden uplantede tørre senge. De er enkle i design og bruger den rimelige solskin i Bangladesh.
Manuel tømning (sswm.info) Tørringsenge tørrer slammet ud gennem fordampning og dræning. Når det mister vand, stiger temperaturen inden i slammet, hvorved nogle af de bakterier, den indeholder, dræbes. Når tørret er tørret til en passende konsistens til fjernelse, komposteres slammet for at muliggøre sikker anvendelse i landbruget som jordbalsam.
Min forskning har til formål at bedre forstå slamtørringsprocessen i disse senge for at estimere den nødvendige tid, før det er sikkert at fjerne, hvilket forhindrer, at ubehandlet slam tømmes ud i miljøet.
Poo fabrik
For at gøre dette er det nødvendigt at fremstille slam i laboratoriet, der gentager de kemiske og fysiske egenskaber af de rigtige ting så tæt som muligt. Ved at gøre dette kan vi udføre sikre, reproducerbare tørringstest for at konstatere, hvordan rigtigt slam tørrer i et tropisk klima.
Tørre seng (Celia Way Buro Happold 2013) Bortset fra at være fuld af bakterier, er fækalslam meget variabel med hensyn til dets kemiske og fysiske sammensætning. En undersøgelse, der undersøgte "output" af en gruppe af sunde, lignende ældre mænd på en kontrolleret diæt i tre uger, fandt mærkbare forskelle i den kemiske sammensætning af deres poo. En sådan variation forstærkes yderligere mellem forskellige lande, klimaer og diæter.
De vigtigste kemiske komponenter i poo er fedt, kulhydrater (fiber), nitrogenholdigt materiale, mineraler (hovedsageligt kalium, calcium og fosfor) og mikroorganismer. I 2006 udviklede forskere en simulant til menneskelig poo for at teste designet af et affaldsindsamlingssystem til et besøgsundersøgelseskøretøj til NASA.
Ved hjælp af den kendte kemiske sammensætning udviklede NASA-forskerne en "opskrift", der bestod af cellulose til at repræsentere kulhydrater, gær til mikroorganismerne, jordnøddeolie til fedt og kulhydrater plus kaliumchlorid, calciumphosphat og vand.
Desværre er slammet, der tørres på tørre senge i Bangladesh, lidt anderledes end frisk poo, da det har brugt tid enten i en pit eller en septiktank. Dette betyder, at let nedbrydelige komponenter i frisk poo (kulhydrater, proteiner og sukker) nedbrydes, hvilket efterlader mere stabile. NASAs opskrift på frisk poo skulle ændres for vores eksperimenter for at redegøre for ændringerne og bedre repræsentere egenskaberne ved reelt fækalt slam.
Som en del af Bill and Melinda Gates Foundation's Reinvent Toilet Challenge i 2014 ændrede forureningsforskningsgruppen i Sydafrika NASA-opskriften. De omfattede kosttilskuddet psylliumskal og miso-pasta til fiber, fjernede kaliumchlorid, tilsatte polyethylenglycol til hjælp for vandretention, aktiv gær til at repræsentere bakterier og ændrede cellulose til bomuldsvin og strimlet væv.
Vi ændrede denne opskrift yderligere for at erstatte bomuldslys med hamp, da den var lettere tilgængelig. Aktiv gær blev erstattet med bryggergær, da det er lettere at købe i bulk.
Nu hvor vi har et passende simuleringsmiddel til fækalt slam, er vi i stand til at udføre test på tørre senge for bedre at forudsige tørringens opførsel af slammet i et tropisk klima. Dette kunne føre til brugen af sådanne senge i meget større skala, hvilket betyder, at i stedet for at blive farligt ubehandlet, har poo et sted bedre at gå.
Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort på The Conversation.
Naomi Deering, forsker i sanitet, Bath University
