Alrededor del mundo, casi tres mil millones de personas no pueden darse el lujo de un inodoro con descarga de agua. En su lugar, confían en sistemas de saneamiento estáticos, como letrinas de pozo para hacer frente a sus desechos. Como estos no suelen estar conectados a una alcantarilla, requieren vaciado y eliminación manual.

La falta de comprensión de los riesgos implicados significa que a menudo se arrojan lodos no tratados a los campos y ríos cercanos. El impacto de esto puede ser devastador. Los gérmenes que se encuentran en los lodos fecales causan enfermedades como la diarrea que resulta en la muerte de más de 750 personas. 000 niños menores de cinco años cada año.

Sin embargo, se estima que cada dólar invertido en un mejor saneamiento genera hasta US $ 5,50 en beneficios sociales y económicos. Estos vienen a través de una mayor productividad, reducción de los costes sanitarios y prevención de enfermedades y muerte prematura.

Una parte crucial de la mejora del saneamiento radica en investigar y desarrollar formas más eficientes de tratar los lodos en lugares donde no se dispone de alcantarillado y tratamiento centralizado de aguas residuales.

Mi investigación es parte de una asociación con la empresa de ingeniería Buro Happold (BH) a quien WaterAid Bangladesh le pidió que encontrara una tecnología de tratamiento de lodos que fuera efectiva, práctico y asequible.

Después de considerar opciones que incluían biogás y aditivos para fosas, productos que se utilizan para tratar de reducir el volumen de lodos, la empresa optó por lechos de secado sin plantar. Son de diseño simple y aprovechan la cantidad razonable de luz solar en Bangladesh.

Los lechos de secado secan los lodos mediante los procesos de evaporación y drenaje. Como pierde agua, la temperatura dentro del lodo aumenta, matando algunos de los gérmenes que contiene. Una vez seco a una consistencia adecuada para su eliminación, el lodo se convierte en abono para permitir un uso seguro en la agricultura como acondicionador del suelo.

Mi investigación tiene como objetivo comprender mejor el proceso de secado de lodos en estos lechos para estimar el tiempo necesario antes de que sea seguro eliminarlos. evitar que los lodos no tratados se viertan al medio ambiente.

Fábrica de caca

Para hacer esto, es necesario hacer lodos en el laboratorio, que replica las propiedades químicas y físicas de las cosas reales lo más fielmente posible. Al hacerlo, podemos actuar de forma segura, Pruebas de secado reproducibles para determinar cómo se secará el lodo real en un clima tropical.

Aparte de estar lleno de gérmenes, Los lodos fecales son muy variables en cuanto a su composición química y física. Un estudio que investigó la "producción" de un grupo de hombres sanos de edad similar con una dieta controlada durante tres semanas encontró diferencias notables en la composición química de sus heces. Dicha variación se amplifica aún más entre diferentes países, climas y dietas.

Los principales componentes químicos de la caca son las grasas, carbohidratos (fibra), material nitrogenado, minerales (principalmente potasio, calcio y fósforo) y microorganismos. En 2006, los científicos desarrollaron un simulador de caca humana para probar el diseño de un sistema de recolección de desechos para un vehículo de exploración de la tripulación de la NASA.

Usando la composición química conocida, los investigadores de la NASA desarrollaron una "receta" que consistía en celulosa para representar los carbohidratos, levadura para los microorganismos, aceite de cacahuete para grasas y carbohidratos, más cloruro de potasio, fosfato de calcio y agua.

Desafortunadamente, el lodo que se seca en los lechos de secado en Bangladesh es ligeramente diferente a la caca fresca, ya que ha pasado tiempo estabilizándose en un pozo o en un tanque séptico. Esto significa que los componentes fácilmente degradables en la caca fresca (carbohidratos, proteínas y azúcares) se descomponen, dejando atrás los más estables. La receta de la NASA para la caca fresca debía modificarse para que nuestros experimentos tuvieran en cuenta los cambios y representaran mejor las características del lodo fecal real.

Como parte del Desafío Reinventar el inodoro de la Fundación Bill y Melinda Gates en 2014, el Grupo de Investigación sobre Contaminación de Sudáfrica modificó la receta de la NASA. Incluían el suplemento dietético cáscara de psyllium y pasta de miso para fibra, eliminado el cloruro de potasio, polietilenglicol añadido para ayudar a la retención de agua, levadura activa para representar las bacterias y cambiar la celulosa en borrones de algodón y tejido triturado.

Modificamos aún más esta receta para reemplazar las borras de algodón con cáñamo, ya que estaba más disponible. La levadura activa se reemplazó por levadura de cerveza, ya que es más fácil de comprar a granel.

Ahora que tenemos un simulante adecuado para lodos fecales, podemos realizar pruebas en lechos de secado para predecir mejor el comportamiento de secado de los lodos en un clima tropical. Esto podría llevar al uso de tales camas en una escala mucho mayor, lo que significa que en lugar de dejarlo peligrosamente sin tratar, la caca tiene un lugar mejor adonde ir.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.