Di seluruh dunia, hampir tiga bilion orang tidak mempunyai kemewahan tandas. Sebaliknya mereka bergantung kepada sistem sanitasi statik, seperti jambatan lubang untuk menangani sisa mereka. Kerana ini tidak sering dihubungkan dengan pembetung, mereka memerlukan manual mengosongkan dan membuang.
Pemahaman yang lemah terhadap risiko yang terlibat bermakna enap cemar yang tidak dirawat sering dilemparkan ke dalam kawasan dan sungai yang berdekatan. Kesan ini boleh memudaratkan. Kuman yang terdapat dalam enap cemar fecal menyebabkan penyakit seperti cirit-birit yang mengakibatkan kematian lebih daripada 750, 000 kanak-kanak di bawah lima tahun setiap tahun.
Namun, dianggarkan bahawa setiap dolar yang dilaburkan dalam sanitasi yang lebih baik mengembalikan sehingga US $ 5.50 dalam faedah sosial dan ekonomi. Ini datang melalui peningkatan produktiviti, mengurangkan kos penjagaan kesihatan dan pencegahan penyakit dan kematian awal.
Satu bahagian penting dalam memperbaiki sanitasi terletak pada penyelidikan dan pembangunan cara-cara yang lebih mudah dan efisien untuk merawat lumpur di tempat-tempat di mana rawatan kumbahan dan rawatan air sisa terpusat tidak tersedia.
Penyelidikan saya adalah sebahagian daripada perkongsian dengan firma kejuruteraan Buro Happold (BH) yang ditanya oleh WaterAid Bangladesh untuk mencari teknologi rawatan enapcemar yang berkesan, praktikal dan berpatutan.
Selepas mempertimbangkan pilihan yang termasuk biogas dan aditif pit - produk yang digunakan untuk mencuba dan mengurangkan jumlah enapcemar - syarikat memilih tempat pengeringan yang tidak diisi. Mereka mudah dalam reka bentuk dan menggunakan jumlah cahaya matahari yang munasabah di Bangladesh.
Pengosongan manual (sswm.info) Pengeringan katil mengeringkan enapcemar melalui proses penyejatan dan saliran. Kerana ia kehilangan air, suhu dalam enapcemar meningkat, membunuh beberapa kuman yang terkandung di dalamnya. Apabila dikeringkan kepada konsistensi yang sesuai untuk penyingkiran, enapcemar dikompost untuk membolehkan penggunaan yang selamat dalam pertanian sebagai penghawa tanah.
Penyelidikan saya bertujuan untuk lebih memahami proses pengeringan enap di tempat tidur ini untuk menganggarkan masa yang diperlukan sebelum ia selamat untuk dikeluarkan, mencegah enapcemar yang tidak dirawat dikosongkan ke dalam alam sekitar.
Kilang Poo
Untuk melakukan ini, perlu membuat enapcemar di makmal, yang mereplikasi sifat kimia dan fizikal bahan-bahan sebenar seberat mungkin. Dengan berbuat demikian, kita boleh melakukan ujian pengeringan yang selamat dan boleh diperbaharui untuk menentukan bagaimana enap cemar sebenar akan kering dalam iklim tropika.
Katil pengeringan (Celia Way Buro Happold 2013) Selain daripada penuh dengan kuman, enapcemar fesal sangat berubah dari segi komposisi kimia dan fizikalnya. Satu kajian yang menyiasat "keluaran" sekumpulan lelaki yang sama dengan lelaki yang sihat dalam diet terkawal selama tiga minggu mendapati perbezaan yang ketara dalam komposisi kimia poo mereka. Variasi sedemikian diperkuatkan lagi di antara negara, iklim dan diet yang berlainan.
Komponen kimia utama adalah lemak, karbohidrat (serat), bahan nitrogen, mineral (terutamanya kalium, kalsium dan fosforus) dan mikroorganisma. Pada tahun 2006 para saintis membangunkan simulasi untuk manusia untuk menguji reka bentuk sistem kutipan sisa untuk kenderaan penerokaan krew untuk NASA.
Menggunakan komposisi kimia yang diketahui, para penyelidik NASA membangunkan "resipi" yang terdiri daripada selulosa untuk mewakili karbohidrat, yis untuk mikroorganisma, minyak kacang tanah untuk lemak dan karbohidrat, ditambah kalium klorida, kalsium fosfat dan air.
Malangnya enapcemar yang dikeringkan di katil pengeringan di Bangladesh sedikit berbeza dengan poo segar, kerana ia telah menghabiskan masa sama ada di dalam pit atau tangki septik. Ini bermakna komponen mudah rosak di dalam poo segar (karbohidrat, protein dan gula) dipecahkan, meninggalkan yang lebih stabil. Resipi NASA untuk poo segar perlu diubah untuk percubaan kami untuk menjelaskan perubahan dan untuk mewakili ciri-ciri kumbahan fecal sebenar.
Sebagai sebahagian daripada Rang Undang-Undang dan Melinda Gates Foundation Reinvent Cabutan Tandas pada tahun 2014, Kumpulan Penyelidikan Pencemaran di Afrika Selatan mengubah resipi NASA. Mereka termasuk sekam psyllium makanan dan pasta miso untuk serat, mengeluarkan potassium chloride, menambah polietilena glikol untuk membantu pengekalan air, yis aktif untuk mewakili bakteria dan menukar selulosa kepada pengikat kapas dan tisu berkerut.
Kami terus mengubah resipi ini untuk menggantikan kain kapas dengan rami kerana ia lebih mudah didapati. Yis aktif digantikan dengan yis brewer kerana lebih mudah untuk membeli secara pukal.
Sekarang kita mempunyai simulant yang sesuai untuk enapcemar tahi kita dapat melakukan ujian pada tempat pengeringan untuk memprediksi kelakuan pengeringan enap cemar dalam iklim tropika. Ini boleh menyebabkan kegunaan katil sedemikian pada skala yang lebih besar, yang bermaksud bahawa bukannya dibiarkan tanpa berbahaya, poo mempunyai tempat yang lebih baik untuk pergi.
Artikel ini pada asalnya diterbitkan di The Conversation.
Naomi Deering, Penyelidik Pascasiswazah dalam Sanitasi, Universiti Bath
